Santiago Ramón y Cajal, (född 1 maj 1852 i Petilla de Aragón, Spanien – död 17 oktober 1934 i Madrid), spansk histolog som (tillsammans med Camillo Golgi) fick Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1906 för att ha fastställt neuronet, eller nervcellen, som den grundläggande enheten i nervstrukturen. Denna upptäckt var avgörande för erkännandet av neuronens grundläggande roll i nervfunktionen och för att få en modern förståelse av nervimpulsen.
Ramón y Cajal tog läkarexamen vid universitetet i Zaragoza 1873 och blev assistent vid den medicinska fakulteten där två år senare. Han var professor i deskriptiv anatomi vid universitetet i Valencia (1884-87) och professor i histologi och patologisk anatomi vid universiteten i Barcelona (1887-92) och Madrid (1892-1922). Han förbättrade Golgis silvernitratfärgning (1903) och utvecklade en guldfärgning (1913) för den allmänna studien av nervvävnadens finstruktur i hjärnan, sinnescentrumen och ryggmärgen hos embryon och unga djur. Dessa nervspecifika färgningar gjorde det möjligt för Ramón y Cajal att skilja neuroner från andra celler och att spåra nervcellernas struktur och förbindelser i den grå substansen och ryggmärgen. Färgningarna har också varit av stort värde vid diagnostisering av hjärntumörer.
1920 gav kung Alfonso XIII av Spanien i uppdrag att bygga Cajalinstitutet i Madrid, där Ramón y Cajal arbetade fram till sin död. Bland hans många böcker om nervstruktur finns Estudios sobre la degeneración y regeneración del sistema nervioso, 2 vol. (1913-14; The Degeneration and Regeneration of the Nervous System).