Severo Ochoa, (s. 24, 1905, Luarca, Espanja—kuoli marraskuussa. 1, 1993, Madrid), biokemisti ja molekyylibiologi, joka sai (yhdessä yhdysvaltalaisen biokemistin Arthur Kornbergin kanssa) Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon vuonna 1959 löydettyään bakteereista entsyymin, jonka avulla hän pystyi syntetisoimaan ribonukleiinihappoa (RNA), ainetta, jolla on keskeinen merkitys solun proteiinien synteesille.
Ochoa opiskeli Madridin yliopistossa, josta hän sai maisterintutkinnon vuonna 1929. Tämän jälkeen hän opiskeli kaksi vuotta lihasten biokemiaa ja fysiologiaa saksalaisen biokemistin Otto Meyerhofin johdolla Heidelbergin yliopistossa. Hän toimi myös Madridin yliopiston lääketieteellisen tutkimuksen instituutin fysiologian osaston johtajana (1935). Hän tutki tiamiinin (B1-vitamiinin) toimintaa elimistössä Oxfordin yliopistossa (1938-41) ja hänestä tuli lääketieteen tutkija (1942) ja farmakologian professori (1946) New Yorkin yliopistossa, jossa hänestä tuli biokemian professori ja laitoksen puheenjohtaja vuonna 1954. Vuosina 1974-1985 hän oli mukana Roche Institute of Molecular Biology-instituutissa; sen jälkeen hän opetti Madridin autonomisessa yliopistossa. Ochoasta tuli Yhdysvaltain kansalainen vuonna 1956.
Ochoa teki löydön, josta hän sai Nobelin palkinnon vuonna 1955 tehdessään tutkimusta suurienergiaisilla fosfaateilla. Hän nimesi löytämänsä entsyymin polynukleotidifosforylaasiksi. Myöhemmin selvisi, että entsyymin tehtävä on hajottaa RNA: ta, ei syntetisoida sitä; koeputkiolosuhteissa se kuitenkin suorittaa luonnollisen reaktionsa päinvastaisesti. Entsyymi on ollut poikkeuksellisen arvokas, koska sen avulla tutkijat ovat voineet ymmärtää ja luoda uudelleen prosessin, jossa geenien sisältämä perinnöllinen informaatio muuntuu RNA-välittäjien kautta entsyymeiksi, jotka määrittävät kunkin solun toiminnot ja luonteen.