Otto Loewi (3 Jun 1873 - 25 Disember 1961) ialah seorang ahli farmakologi dan psikobiologi yang berasal dari Jerman yang mendapati peranan asetilkolina sebagai neurotransmiter endogen. Untuk penemuannya, beliau telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan pada tahun 1936, yang dikongsi bersama dengan Sir Henry Dale, seorang kawan seumur hidup yang membantu memberi inspirasi kepada eksperimen neurotransmiter.[1] Loewi bertemu dengan Dale pada tahun 1902 ketika menghabiskan beberapa bulan di makmal Ernest Starling di Kolej Universiti London.