烯烴在某些過渡金屬（如鎢、鉬、錸、釕等）絡合物的催化下，發生雙鍵斷裂，重新組合成新的烯烴的反應。又稱烯烴易位反應。20世紀中葉在烯烴聚合反應研究中發現烯烴複分解反應，該反應廣泛應用在化學工業，主要用於研發藥物和先進聚合物材料。
烯烴聚合反應是一個平衡反應，產物中含有所有可能組合的烯烴：
當起始原料中兩個烯烴的八個取代基都各不相同時，產物中可包含十個不同的烯烴，其比例取決於各個烯烴的熱力學穩定性。當產物中有一個是易揮發的低沸點氣體時，平衡可完全移向右方，使該反應具有制備價值：
2RCH═CH 2
RCH═CHR+CH
2═CH
2↑
當兩個雙鍵存在於同一個分子中時，即可發生
閉環復分解反應（
RCM），生成
環烯烴（Ts表示對甲苯磺酰基）：
相反，環烯烴在催化劑存在下與過量的乙烯發生開環復分解反應，生成鏈狀端基二烯：
1971年Y.肖萬提出被普遍接受的烯烴復分解反應的機理，它是包含一個金屬卡賓（金屬亞甲基）和一個含金屬的四元環中間體的鏈反應：
已經發現很多過渡金屬絡合物能催化烯烴復分解反應，其中以施羅克催化劑和格拉佈斯催化劑最有效、最常用，尤其是後者與底物分子中存在的其他有機官能團的相容性最好：
在烯烴復分解反應催化劑存在下，環烯能發生催化開環聚合（ROMP），生成含不飽和雙鍵的聚合物，它可以進一步被硫化或交聯，成為更高分子量，強度更好的高分子材料。鏈狀二烯也能發生聚合，它常是鏈狀二烯閉環復分解反應中的主要副反應。
二取代炔烴也能發生復分解反應，其機理是經過金屬環丁二烯中間體：
因為對發展烯烴復分解反應所作的貢獻，肖萬、R.H.格拉佈斯、R.R.施羅克共獲瞭2005年諾貝爾化學獎。