Nörotoksin (Yun. neuron: sinir, toxikon: zehir), sinir sisteminin görevini bozan bir zehirdir.
Sinir dokusuna zehirli olan veya nörotoksisiteye neden olan tahrip edici toksinlerdir. Nörotoksinler, hem gelişen hem de olgun sinir dokusundaki işlevi olumsuz etkileyebilen, kapsamlı ve eksojen bir kimyasal nörolojik sınıftır.
Yaşlanan yüzlerdeki çizgileri yok etmek amacıyla kullanılmakta olan botox maddesi için de nörotoksinlerden yararlanılmaktadır.
Stanford Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, Zehirli Dart Kurbağalarının derisinde bulunan nörotoksini ilk kez 2016 yılında sentezlemeyi başarmıştır. Biyo-silah, lokal anestezi gibi çalışmalarda kullanılma olanağı oluşturduğu gibi, sodyum iyonu kanallarındaki benzersiz etkisi nedeniyle tıp bilimlerinde farklı amaçlarda kullanılabilecektir.