Grupa metylenowa, metanodiyl, potocznie metylen, −CH2− lub =CH2 – najprostsza grupa alkenylowa, zbudowana z jednego atomu węgla i dwóch atomów wodoru, mająca dwa wiązania chemiczne.
Jej nazwa wynika z faktu, że można ją utworzyć myślowo z metanu poprzez oderwanie od niego dwóch atomów wodoru. Myślowe oderwanie jednego atomu wodoru od metanu definiuje grupę metylową (−CH3), której nie należy mylić z grupą metylenową. Człon „metylen” jest stosowany w nazwach zwyczajowych związków organicznych, na przykład „chlorek metylenu” (CH2Cl2).
Według współczesnych zaleceń IUPAC nazwa „grupa metylenowa” jest ograniczona do ugrupowania z dwoma wiązaniami pojedynczymi (−CH2−), natomiast =CH2 z jednym wiązaniem podwójnym to grupa metylidenowa (metyliden)[1].
Najprostszym węglowodorem z grupą metylenową jest propan, w którym można wyróżnić dwie skrajne grupy metylowe i jedną środkową grupę metylenową (CH3−CH2−CH3). Grupa metylenowa odróżnia dany element szeregu homologicznego od następnego (każdy jest większy od poprzedniego właśnie o grupę metylenową), na przykład:
