Ната́лья Петро́вна Бе́хтерева (7 июля 1924, Ленинград — 22 июня 2008, Гамбург, Германия) — российский нейрофизиолог. Член-корреспондент АН СССР (1970), академик АМН СССР (1975), академик АН СССР (1981). С 1990 года — научный руководитель Центра «Мозг» Академии наук СССР, а с 1992 года — Института мозга человека РАН (Санкт-Петербург). Доктор медицинских наук, профессор. Внучка В. М. Бехтерева.
Труды по исследованию принципов деятельности головного мозга человека в норме и патологии, особенно физиологических основ психической деятельности. Впервые в СССР применила способ долгосрочного вживления электродов в мозг человека в диагностических и лечебных целях. Получила полное подтверждение теория Бехтеревой о мозговой организации мыслительной деятельности человека системой из жёстких и гибких звеньев. Открытием признано выявленное Бехтеревой свойство нейронов подкорковых образований головного мозга человека реагировать на смысловое содержание речи и участвовать в качестве звеньев систем обеспечения мыслительной деятельности. Под её руководством создана новая ветвь неврологии и нейрохирургии — стереотаксическая неврология с разработкой новейших технологий компьютерного стереотаксиса.
Является автором около 400 научных работ (в т.ч. 18 монографий), многих глав в отечественных и иностранных руководствах по физиологии.
Создала научную школу, насчитывающую большое число учёных и врачей
В то же время подвергалась критике за толерантное отношение к мистике и, как утверждается, некорректно поставленные эксперименты по проверке экстрасенсорных способностей[5], в том числе со стороны Комиссии по борьбе с лженаукой РАН.