Наталья Петровна Бехтерева (7 июля 1924, Ленинград - 22 июня 2008, Гамбург, Германия)  - российский нейрофизиолог. Член-корреспондент АН СССР (1970), академик АМН СССР (1975), академик АН СССР (1981). С 1990 года - научный руководитель Центра «Мозг» Академии наук СССР, а с 1992 года - Института мозга человека РАН (Санкт-Петербург). Доктор медицинских наук, профессор. Внучка В. М. Бехтерева.

Представительница древнего вятского рода Бехтеревых. Дед - В. М. Бехтерев. Отец - инженер и изобретатель Пётр Бехтерев (расстрелян в 1938 году как «враг народа»). Мать репрессирована и отправлена в лагерь. Оставшуюся одну молодую девушку определили в детский дом с клеймом «дочь врага народа». В войну жила в блокадном Ленинграде.

Окончила 1-й Ленинградский медицинский институт им. И. П. Павлова (1947). Аспирантура в Институте физиологии ЦНС АМН СССР. Работала младшим научным сотрудником в Институте экспериментальной медицины АМН СССР (1950-1954). Затем (в 1954-1962) - в Нейрохирургическом институте им. А. Л. Поленова Минздрава СССР (пройдя путь от старшего научного сотрудника до руководителя лаборатории и заместителя директора). С 1962 в Институте экспериментальной медицины АМН СССР (заведующая отделом нейрофизиологии человека, затем заместитель директора по научной работе, и.о. директора, с 1970 по 1990 - директор).

В 1975 году стала академиком АМН СССР (впоследствии РАМН), а 1981 году - академиком АН СССР. С 1990 года Бехтерева была научным руководителем Института мозга человека РАН, руководителем научной группы нейрофизиологии мышления, творчества и сознания.

Была выбрана вице-президентом Международного союза физиологических наук , вице-президентом Международной организации по психофизиологии. Работала главным редактором журнала «Физиология человека» РАН ; международного журнала «International Journal of Psychophysiology».

Сын - Святослав Всеволодович Медведев, директор Института мозга человека РАН (с 1990 года), доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент РАН.

Скончалась 22 июня 2008 года в Гамбурге в больнице Святого Георга в возрасте 83 лет после продолжительной болезни. Похоронена на кладбище в Комарово.