Artturi Ilmari Virtanen (IPA: [ˈɑrtːuri ˈilmɑri ˈʋirtɑnen] (bantuan·info)) (15 Januari 1895 – 11 November 1973) ialah seorang kimiawan Finlandia dan pemenang Hadiah Nobel dalam Kimia 1945.
Virtanen lahir di Helsinki, Finlandia. Ia menyelesaikan pendidikan sekolahnya di Classical Lyceum, Viipuri, Finlandia. Kemudian, Virtanen belajar kimia, biologi, dan fisika di Universitas Helsinki dan pelajaran lain di Swiss dan Swedia. Di Swedia ia bekerja sama dengan Hans K.A.S. von Euler-Chelpin, yang dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Kimia pada tahun 1929. Ia menjadi profesor biokimia di Institut Teknologi Finlandia di Helsinki pada tahun 1931 dan di Helsingin yliopisto pada tahun 1939. Penelitiannya termasuk makanan ternak yang disintesis sebagian, bakteri pengikat nitrogen di nodul akar tumbuhan polong, dan mengembangkan metode pengawetan mentega.
Pada tahun 1945, Virtanen menjadi pemenang Hadiah Nobel dalam bidang kimia "untuk penelitian dan penemuannya dalam kimia pertanian dan gizi, khususnya untuk metode pengawetan makanan ternaknya" (AIV Fodder). Metode yang dipatenkan pada tahun 1932 itu pada dasarnya adalah sejenis makanan ternak yang disimpan rapat yang meningkatkan mutu penyimpanan makanan ternak hijau, yang penting selama musim dingin yang panjang. Proses itu termasuk penambahan asam hidroklorat dan sulfat yang ditambahi air ke butir padi yang baru disimpan. Peningkatan keasaman menghambat fermentasi yang berbahaya dan tak memiliki efek samping atas nilai gizi makanan itu atau pada hewan yang diberi makan.
Asteroid 1449 Virtanen, ditemukan oleh astronom dan fisikawan terkenal Yrjö Väisälä, dinamai menurut namanya.