Biyolojide sefalizasyon, bir hayvanın kafasının sinir sistemi ve duyu organlarının merkezi haline geldiği süreci ifade eder. Bu sürecin, hayvanların hareket etme ve yiyecek arama ihtiyacının bir sonucu olarak geliştiği düşünülmektedir. Hayvanlar daha hareketli hale geldikçe çevrelerini hissedebilmeleri ve ona hızla tepki verebilmeleri gerekiyordu. Bu, kafada bulunan merkezi bir sinir sisteminin gelişmesine yol açtı.
Sefalizasyon, böcekler ve yumuşakçalar gibi diğer hayvan gruplarında da meydana geldi. Böceklerde baş, sinir sistemi ve duyu organlarının merkezi olup, aynı zamanda ağız ve antenleri de içerir. Yumuşakçalarda sinir sistemi ve duyu organlarının merkezi olan baş, aynı zamanda beslenme için kullanılan törpüleyici bir dil olan radulayı da içerir.
Sefalizasyon, hayvanların daha verimli bir şekilde hareket etmesine ve yiyecek aramasına olanak tanıyan önemli bir evrimsel gelişmedir. Ayrıca öğrenme ve hafıza gibi daha karmaşık davranışların gelişmesine de yol açmıştır.