外延生长工艺（epitaxy growth technology）是指在单晶衬底上生长一层有一定要求的、与衬底晶相相同的单晶层。
外延生长是利用晶体界面上的二维结构相似性成核的原理，在单晶衬底上沿着其原来的结晶轴方向再生长一层晶格完整、且可以具有不同的杂质浓度和厚度的单晶层的工艺。它要求衬底的晶面与外延层的晶面很好地匹配，以保证得到均匀、稳定的单晶外延膜，并使外延膜在温度变化过程中不脱落。
半导体工艺中生长外延层采用最多的是金属有机化学气相沉积（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD)和分子束外延(Molecule Beam Epitaxy, MBE）技术。
