Santiago Ramón y Cajal, (s. 1.5.1852 Petilla de Aragón, Espanja – kuollut 17.10.1934 Madrid), espanjalainen histologi, joka (yhdessä Camillo Golgin kanssa) sai vuonna 1906 fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinnon siitä, että hän määritteli hermosolun (neuronin) hermostorakenteen perusyksiköksi. Tämä havainto vaikutti ratkaisevasti hermosolun perustavanlaatuisen roolin tunnustamiseen hermoston toiminnassa ja nykyaikaisen ymmärryksen saamiseen hermoimpulssista.
Ramón y Cajal suoritti lääketieteen tutkinnon Zaragozan yliopistossa vuonna 1873 ja siirtyi siellä kaksi vuotta myöhemmin lääketieteellisen tiedekunnan assistentiksi. Hän toimi kuvailevan anatomian professorina Valencian yliopistossa (1884-87) ja histologian ja patologisen anatomian professorina Barcelonan (1887-92) ja Madridin (1892-1922) yliopistoissa. Hän paransi Golgin hopeanitraattivärjäystä (1903) ja kehitti kultavärjäyksen (1913) hermokudoksen hienorakenteen yleiseen tutkimiseen alkioiden ja nuorten eläinten aivoissa, aistikeskuksissa ja selkäytimissä. Näiden hermokohtaisten värjäysten avulla Ramón y Cajal pystyi erottamaan hermosolut muista soluista ja jäljittämään hermosolujen rakennetta ja yhteyksiä harmaassa aineessa ja selkäytimessä. Värjäyksistä on ollut suurta hyötyä myös aivokasvainten diagnosoinnissa.
Espanjan kuningas Alfonso XIII antoi vuonna 1920 tehtäväksi rakentaa Madridiin Cajal-instituutin, jossa Ramón y Cajal työskenteli kuolemaansa saakka. Hänen lukuisten hermoston rakennetta käsittelevien kirjojensa joukossa on Estudios sobre la degeneración y regeneración del sistema nervioso, 2 vol. (1913-14; The Degeneration and Regeneration of the Nervous System).