Pieter Zeeman (25 mai 1865 à Zonnemaire, Pays-Bas - 1943 à Amsterdam) était un physicien néerlandais. Il est colauréat avec Hendrik Antoon Lorentz du prix Nobel de physique de 1902.
Il fit ses études à l'université de Leyde, où il enseigna jusqu'à ce qu'il devienne professeur de physique à l'université d'Amsterdam en 1900.
Ces travaux portèrent entre autres sur l'émission de lumière par les atomes excités et sur la propagation des signaux lumineux dans les milieux en mouvement. On lui doit la découverte de l'effet Zeeman.
En 1886, Zeeman découvrit que les raies spectrales d'une source de lumière soumise à un champ magnétique possèdent plusieurs composantes, chacune d'elles présentant une certaine polarisation. Ce phénomène, appelé par la suite effet Zeeman, confirma la théorie électromagnétique de la lumière.
Zeeman partagea, en 1902, le prix Nobel de physique avec Hendrik Lorentz « en reconnaissance des extraordinaires services qu'ils ont rendus par leurs recherches sur l'influence du magnétisme sur les phénomènes radiatifs ».
Il est lauréat de la Médaille Rumford en 1922 et de la Médaille Franklin en 1925. Pieter Zeeman est devenu membre étranger de la Royal Society le 5 mai 1921.