Artturi Ilmari Virtanen (15 janvier 1895 à Helsinki - 11 novembre 1973, Helsinki) est un chimiste finlandais, lauréat du prix Nobel de chimie de 1945.
Il fait ses études au lycée de Viipuri, puis étudie la chimie, la biologie et la physique à l'université d'Helsinki, puis la chimie physique à Zurich, la bactériologie et l'enzymologie à Stockholm. En 1931, il est nommé professeur de biochimie à l'Institut finlandais de technologie d'Helsinki puis à l'université d'Helsinki en 1939. Son travaux de recherche concernent notamment les mécanismes de la fermentation bactérienne, les aliments pour bétail, les bactéries fixatrices d'azote dans les racines et une technique d'amélioration de la conservation du beurre.
En 1945, Virtanen est lauréat du prix Nobel de chimie « pour ses recherches et ses inventions en chimie agricole et nutritionnelle, particulièrement pour sa méthode de préservation » (fourrage AIV). Cette méthode, brevetée en 1932, améliore des possibilités de stockage de fourrage vert, stockage très important durant les hivers longs. Le procédé consiste en l'ajout d'acide chlorhydrique dilué, ou d'acide sulfurique dilué, au fourrage. L'augmentation de l'acidité arrête la fermentation du fourrage, sans effet secondaire sur ses capacités nutritives ou sur le bétail.
L'astéroïde (1449) Virtanen, découvert par Yrjö Väisälä, a été baptisé en son honneur.