קפסאיצין (באנגלית: Capsaicin) הוא תרכובת אורגנית שומנית האחראית לחריפות של פלפלת הצ'ילי ומינים אחרים של פלפלת. צמחי הפלפלת פיתחו את הקפסאיצין כאמצעי הגנה על זרעיהן העדינים מפני חיות בעלות שיניים, לכן התרכובת מרוכזת על וסביב זרעי הצ'ילי. הניזונים העיקריים מפלפל הצ'ילי הם עופות מכיוון שאינם בעלי שיניים ולא פוגעים בזרעים.
החומר נספג דרך רקמות ריריות ואחראי לטעם החריף של מאכלים כמו פלפל צ'ילי, אך הוא אינו החומר הגורם לטעמו החריף של פלפל שחור (ראו פיפרין). כמו כן, הוא המרכיב הפעיל בתרסיס פלפל.
מבחינה ביולוגית, פעולתו היא גירוי של עצבים לירי מתמשך של אות כאב "חם". הקפסאיצין גורם לחדירות מוגברת של קרום תא העצב לקטיונים של נתרן ואשלגן וכך להעברת אות זהה לזה המועבר בגירוי התא על ידי חום. גירוי זה משפיע בעיקר על יונקים, לרבות האדם. מאידך, ניתן להשתמש בו גם לשיכוך כאבים, על ידי אלחוש זמני מוקדם ומשיחת המקום הפגוע בקפסאיצין. לאחר פעולה זו המרווחים הפוסט-סינפטיים מתרוקנים ממוליכים עצביים לתקופה של עד מספר ימים, בתקופה זו אין כלל תחושה באזור. טכניקה זו משמשת לטיפול בנפגעי כוויות קשים בתקופת ההחלמה הראשונית ובדלקות מפרקים מסוימות.