19. saj teisel poolel asus Vene keskvalitsus tugevdama oma mõju impeeriumi äärealadel, sealhulgas Baltikumis. Seda uut poliitilist kurssi nimetatakse venestamiseks. Aleksander II suhteliselt vabameelse valitsemise ajal oli nõutud Baltikumi tugevamat liitmist Venemaaga eelkõige ajakirjanduse veergudel. Selgem muutus valitsuse suhtumises toimus aga pärast Aleksander III võimuletulekut 1881. aastal, mida võib pidada venestamispoliitika alguseks Eestis. Aleksander III oli esimene Venemaa keiser, kes jättis Balti eriseadused ja privileegid kinnitamata, sest soovis neis enne suuremat selgust saada. Venestamispoliitika elluviimiseks nimetas keiser 1885. aastal ametisse uued kubernerid ja ametnikud.

Põhjuseid, miks Vene keskvalitsus muutis oma senist suhtumist Balti eriseisundisse ja asus Vene huve jõulisemalt kehtestama, oli palju. Küllalt suurt rolli mängis rahvusluse tõus Venemaal. Balti kubermangudes valitses saksa ülemkiht ja kultuur. Vene rahvuslased, kes nägid Baltikumi igipõlise Venemaa osana, olid seetõttu väga nördinud. Teisalt mõjutasid seda otsust riigi julge­olekuhuvid. Impeeriumi lääneosas (Soome, Baltikum, Leedu, Poola) oli keskvõim küllaltki nõrk: venelaste osatähtsus oli väike ja kohalikule ülemkihile olid antud suured omavalitsusõigused. Poolas ja Leedus toimunud ülestõus aga näitas, et nende alade usaldusvääruses ei saa sugugi kindel olla.

Venestamist viidi Baltikumis ellu mitut moodi. Ühest küljest kehtestati siin Venemaa seadused: ühtlustati politseikorraldus, kohtusüsteem, jõustati uus linnaseadus. Paljud baltisaksa seisuslikud, keskaegsete traditsioonidega kohtu- ja valitsus­asutused korraldati ümber ja kaasajastati. Näiteks linnavoli­kogude valimistel asendati senised seisuslikud piirangud varandusliku tsensusega, mis andis ka eesti soost kinnisvara­omanikele võimaluse valimistel osaleda. Teiselt poolt tõsteti vene keel ja kultuur eelisseisundisse: seati sisse venekeelne asja­ajamine, kooliharidus muudeti venekeelseks, karmistati tsensuuri (eriti terava vaatluse alla võeti saksakeelne trükisõna). Väga oluliseks peeti parandada õigeusu kiriku seisundit ja soodustada luteri kirikust õigeusku minekut.

Venestamisreformidega hakkas Vene mõju Baltikumis tugevnema, laiemalt levisid vene kultuur ning ühiskondlik-poliitiline mõte. Paljud inimesed hakkasid ise huvituma vene keele paremast omandamisest, võeti üle venelikke kombeid või mindi üle õigeusku. See andis osale eestlastele võimaluse karjääri teha. Teisalt ei kujunenud venestumine eestlastele kunagi nii ihaldusväärseks kui saksastumine. Saksa kultuuri pikaajalist mõju ei suutnud lühiajaline venestamine välja tõrjuda.

Venestamisega kasvas venekeelse bürokraatia võim, kui asja­ajamine valitsusasutustega viidi üle vene keelele. Ühtlasi oli vene keel valdav sõjaväes, raudteel, kohtus, posti- ja telegraafi­teenistuses. Ainult rüütelkondade ja vallaomavalitsuste sisemiseks töökeeleks jäi vastavalt saksa ja eesti keel.

Kõigis koolides sai kohustuslikuks õppekeeleks vene keel, seda nii algharidust pakkuvates külakoolides kui ka saksa kreiskoolides ja gümnaasiumites. Siiski oli lubatud õpetada lastele vene keelt eesti keele abil, samuti võis eestikeelne olla usuõpetus. Tänu kodusele kasvatusele ja paljude kooliõpetajate suhtumisele säilis eestlastel siiski emakeelne kirjaoskus. Kui aga sooviti haridusteed jätkata kihelkonnakoolis, linnakoolis ja hiljem gümnaasiumis, tuli vene keel paratamatult ära õppida. Hariduse venestamine tabas valusalt ka baltisakslasi, kes otsustasid oma pikkade traditsioonidega Tallinna toomkooli sootuks sulgeda.

Kogu hariduse venestamine oleks kindlasti lõppenud väga murranguliselt: varem või hiljem oleks eesti kirjakeel kadunud. Kuid venestamisperiood ei kestnud kuigi kaua. Uue keisri Nikolai II troonileasumine (1894) tõi mõnevõrra leevendust. Vene keel ametliku asjaajamiskeelena jäi küll püsima, kuid hariduse ja kultuuri vallas anti eesti ja saksa keele kasutamiseks rohkem vabadust.

Eestlaste rahvuslikku liikumist venestamine oluliselt ei mõjutanud. 1880. aastate teisel poolel hoogustus eesti rahvuslike seltside asutamine ja laulukooride tegevus, rahvaluule kogumine ja karskusliikumine. Sel perioodil toimunud eesti laulupeod (1891, 1894, 1896) olid juba tuhandete esinejatega üldrahvalikud massi­üritused. Hoolimata 1880. aastate teisel poolel karmistunud tsensuurist, hakkasid ilmuma uued eesti ajalehed (esimese eesti päevalehena Postimees 1891. aastast), ajakirjanduse trükiarv kasvas hüppeliselt ning oluliselt avardus kirjasaatjate hulk. Veel 1860. aastatel ilmus 6–8 eestikeelset ajalehte või ajakirja, sajandi lõpuaastail aga juba 24–27. Eesti ajakirjandus jäi ka venestamis­ajal oma hoiakult rahvuslikuks. Baltikumi autonoomia vähendamise vastu eestlased (erinevalt soomlastest) eriti laialdaselt ei protestinud. Pigem arvati, et venestamise tulemusena nõrgeneb baltisaksa poliitiline ja kultuuriline ülem­võim ning seeläbi avanevad eestlastele laiemad tegevus­võimalused.