Santorio Santorio (latinisiert Sanctorius; * 29. März 1561 Capodistria, Istrien; † 22. Februar 1636 in Venedig) war italienischer Mediziner, der als erster systematische Stoffwechselforschungen durchführte. Er war zudem einer der ersten Ärzte, die nachgewiesenermaßen Selbstversuche anstellten.

Santorio war ebenfalls der erste, der Präzisionsinstrumente in der Medizin einsetzte, um quantitative Experimente durchführen zu können. Im Jahre 1602 führte er das Pendel zur Messung der Pulsrate in die Medizin ein. Hierzu wurde er wahrscheinlich durch seine Diskussionen mit Galileo Galilei inspiriert. Seine bekannteste medizinische Leistung war eine Stoffwechselwaage (siehe Abb.) zur Studie des Stoffwechsels, die er bei sich selbst und auch bei Galilei benutzte. Er veröffentlichte auch eine Beschreibung einer neuen Art von Thermometer, die ebenfalls von Galilei inspiriert gewesen sein könnte.

Santorio war von 1611 bis 1624 Professor für theoretische Medizin in Padua und später in Venedig.

Er gilt als ein Mitbegründer der Iatrophysik (Iatromechanik).