เนปทูเนียม (อังกฤษ: Neptunium)เป็นธาตุกลุ่มแอคติไนต์ธาตุที่มีหมายเลขอะตอม 93 สัญลักษณ์ Np เป็นธาตุโลหะหนัก กัมมันตภาพรังสี อยู่ในกลุ่มแอกทิไนด์ (actinide group) และเป็นธาตุทรานซูแรนิค (transuranic element) เป็นธาตุกัมมันตรังสีที่ไม่ปรากฏในธรรมชาติที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้น ซึ่งชนิดแรกที่ได้จากการสังเคราะห์เป็นผลพลอยได้จากเตาปฏิกรปรมณูและการผลิตพลูโทเนียมไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือ Np-237 ในธรรมชาติพบปริมาณเล็กน้อยในสินแร่ยูเรเนียมธาตุเนปทูเนียมมีสมบัติเป็นโลหะหนักเป็นของแข็งสีเงินเป็นมันวาว มีความบริสุทธิ์สูงมีประโยชน์อย่างมากในการนำมาใช้ผลิตธาตุที่เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์ สามารถใช้ทำระเบิดนิวเคลียร์ได้
เนปทูเนียม(Np)เป็นธาตุหลังยูเรเนียม(U) ธาตุแรกที่ได้รับการค้นพบและไอโซโตปแรกของธาตุที่ได้รับการค้นพบ คือ 239 Np เกิดขึ้นจากการทดลองโดยนใช้ไซโคลตรอน (cyclotron) โดย E.M. McMillan และ P.H. Abelson ณ มหาวิทยาลัยแห่งรัฐแคลิฟอร์เนียที่ Berkeley (The University of California at Berkeley) ในปี ค.ศ. 1940
เท่าที่นักวิทยาศาสตร์สามารถหาสารประกอบของธาตุเนปทูเนียมได้ตั้งแต่ค้นพบในปี ค.ศ. 1940 โดย เอ็ดวิน แม็กมิลเลี่ยน และ ฟิลิป เฮช. อเบลสัน มีเพียงสารประกอบเดียวคือ เนปทูเนียม(IV)ออกไซด์ (NpO2)
