酪氨酸羟化酶（英语：Tyrosine hydroxylase）或酪氨酸3-单加氧酶（英语：tyrosine 3-monooxygenase）是负责催化氨基酸L-酪氨酸转变为二羟基苯丙氨酸（多巴）的酶[1][2]。因此它使用四氢生物蝶呤作为辅酶。多巴是多巴胺的一个前体，相应地，后者亦是去甲肾上腺素与肾上腺素的前体。在人体中，酪氨酸羟化酶由TH基因编码出来[2]。

此加氧酶被发现与所有含儿茶酚胺的细胞溶质中。此起始步骤是产生儿茶酚胺的限速步骤。

此酶有高度地特异性，不会接受吲哚的衍生物——这一点确实与许多其他涉及到产生儿茶酚胺的酶迥异的地方。

酪氨酸羟化酶可以被药物α-甲基-对-酪氨酸（甲基酪氨酸）所抑制。此抑制作用可以导致脑部多巴胺与去甲肾上腺素的消耗，这是因为缺乏前体L-多巴（L-3,4-二羟基苯丙氨酸），此物质可以由酪氨酸羟化酶所合成。此药很少被使用并会导致抑郁，但它在治疗嗜铬细胞瘤以及抗高血压方面很有用处。

在自身免疫性多内分泌腺病综合征（APS）I型中，酪氨酸羟化酶是一个自身抗原。

在文献中提到的抑制剂的老例子是奥德么酮与水绫霉素。