Teobromina (C7H8N4O2, 3,7-dimetilxantina o 3,7-diidro-3,7-dimetil-1H-purina-2,6-diona) é um alcalóide da família das metil-xantinas, da qual também fazem parte a teofilina e a cafeína. Substância normalmente encontrada no fruto do Theobroma cacao, e por isso esse composto é normalmente encontrado no chocolate. Está presente também na semente do guaraná.
