Орнити́новый цикл (цикл мочевины) — циклический ферментативный процесс последовательных превращений аминокислоты орнитина, приводящий к синтезу мочевины. Орнитиновый цикл — путь обезвреживания аммиака в организме животных, растений, микроорганизмов. Лучше всего реакции орнитинового цикла изучены у млекопитающих (Х. Кребс и К. Хензелейт, 1932), у которых они осуществляются преимущественно в печени.
Орнитиновый цикл состоит из трех основных реакций: превращение орнитина в цитруллин, цитруллина — в аргинин и расщепление аргинина на мочевину и орнитин. Орнитиновый цикл обнаружен у млекопитающих, лягушек, черепах, дождевых червей, но отсутствует у змей, птиц, костистых рыб (у акуловых он функционирует). У растений и микроорганизмов орнитиновый цикл — путь связывания аммонийных солей и превращения их в органические азотистые соединения.