脱氧核糖是一种有机物，化学式为C4H9O3CHO，是一种存在于一切细胞内的戊糖衍生物，是分子中氢原子数与氧原子数不符合2:1的糖类。脱氧核糖天然存在的是D-2-脱氧核糖，比D-核糖在2-位少一个氧原子。
D-2-脱氧核糖在晶体中以五元环半缩醛存在，有α-型和β-型两种异构体。它是多核苷酸脱氧核糖核酸的一个组成成分。在DNA中，脱氧核糖磷酸分子由磷酸二酯键连接成链，构成多核苷酸纤维的骨架。
脱氧核糖一般由脱氧核糖核酸制备。生物体从核糖核苷酸合成脱氧核苷酸的过程是被核糖核苷酸还原酶催化的。已发现有三种不同的核糖核苷酸还原酶，以真核生物中的非血红素铁酶为例，该反应机理为：首先，酶半胱氨酸残基的-S，夺取C3的氢，生成C3的自由基。