Natalia Joukova (en russe : Наталья Сергеевна Жукова, Natalia Sergueïevna Joukova), née le à Kazan, est une fondeuserusse qui a commencé sa carrière en 2008.
Aux Championnats du monde des moins de 23 ans en 2013 à Liberec, elle prend la quatrième place sur le skiathlon.
Elle fait ses débuts en Coupe du monde en à Sotchi, prenant la dixième place du skiathlon et obtient son meilleur résultat dans cette compétition en janvier 2014 à Szklarska Poręba (8e du dix kilomètres classique). En , elle participe aux Jeux olympiques de Sotchi devant son public, où elle termine notamment septième du 10 km classique, ainsi que deux fois quinzième en individuel.
Aux Championnats du monde 2015, son meilleur résultat individuel est treizième sur le skiathlon.
La Russe court une dernière saison en Coupe du monde en 2015-2016.