Nikolay Nikolayevič Semyonov, Semyonov také hláskoval Semënov (narozený 15. dubna [3. dubna, starý styl], 1896, Saratov, Rusko - zemřel 25. září 1986, Moskva, SSSR), sovětský fyzický chemik, který sdílel Nobelovu cenu za chemii z roku 1956 s Sir Cyril Hinshelwood pro výzkum v chemické kinetice. Byl druhým sovětským občanem (podle spisovatele emigrace Ivana Bunina), který získal Nobelovu cenu.
Semyonov byl vzděláván v Petrohradě, promoval na městské univerzitě v roce 1917, v roce ruské revoluce, a učil na určitou dobu na Tomské univerzitě v západní Sibiři. Od roku 1920 do roku 1931 byl spojen s Leningradským AF Ioffeovým fyzikálně-technologickým institutem. V roce 1928 se stal profesorem Leningradského (Petrohradského) polytechnického institutu. Po roce 1931 byl ředitelem Ústavu chemické fyziky Akademie věd SSSR a v roce 1944 se stal profesorem na Moskevské státní univerzitě.
Stejně jako Hinshelwood i Semyonov provedl výzkum mechanismu chemických řetězových reakcí a jejich významu ve vztahu k výbuchům. Semyonov jako první ukázal, že řetězové reakce jsou normou chemických přeměn hmoty. Publikoval vlivnou knihu O nekotorykh problemakh khimicheskoy kinetiki i reaktsionnoy sposobnosti (1954; Některé problémy v chemické kinetice a reaktivitě).
