Homogeneização é o processo de redução dos glóbulos de gordura no leite a um tamanho tão pequeno que eles flutuam suspensos uniformemente por toda a solução de leite. O leite cru é uma emulsão, uma mistura de glóbulos de gordura do leite, sólidos e água. Sem o processo de homogeneização, o leite forma duas camadas diferentes. A camada inferior consiste inteiramente em leite desnatado. A segunda camada é composta de glóbulos de gordura e forma uma superfície cremosa na parte superior do leite.
Os homogeneizadores funcionam em duas etapas. No primeiro estágio, esses dispositivos pressionam o leite através de tubos ou poros extremamente pequenos. Esses poros continuam a encolher à medida que o leite flui por eles, aumentando a pressão dentro do homogeneizador. Isso força os glóbulos de gordura do leite a se separarem. Eventualmente, eles formam novos aglomerados de massa gorda. Depois, um homogeneizador quebra os aglomerados que se formaram e reduz os glóbulos de gordura a um tamanho administrável.