Chemotaksonomia (chemosystematyka, taksonomia chemiczna) – dziedzinataksonomii wykorzystująca dane chemiczne w celu ulepszeniasystematyki organizmów żywych. Dostarcza informacji bardziej podstawowych w porównaniu zmorfologią icytologią. Rozwija się od lat 60. XX wieku i jako stosunkowo młoda metoda badawcza, przyczyniła się do wprowadzenia istotnych zmian w stosunku do wcześniejszych systemów, odgadujących powiązaniafilogenetyczne organizmów na podstawie prostego podobieństwa morfologicznego. Najbardziej użyteczne w taksonomii są badania nad następującymi grupami związków chemicznych: metabolitami pierwotnymi i wtórnymi oraz nośnikami informacji genetycznej (kwasami nukleinowymi ibiałkami).