Варфоломе́ев Сергей Дмитриевич (р. 17 августа 1945), российский ученый-химик, член-корреспондент РАН (с 2006), доктор химических наук.
Директор Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, заведующий кафедрой химической энзимологии химического факультета МГУ.
Работы в области физико-химической биологии и биотехнологии.