胸腺嘧啶二聚体（英语：Thymine dimer）是指相邻的DNA分子中的两个胸腺嘧啶以共价键相连，一般是由紫外线的照射，或是其他化学突变原所造成。是DNA损害的例子之一。DNA修复系统中负责删除修复的酶可将这些损害辨认出来，并将其修补。对许多生物而言，光裂合酶能直接将二聚体分离，进而完成修复。