Тау-нейтрино (позначаються як ντ) — елементарна частинка, один із трьох видів нейтрино, тобто нейтральний лептон. Разом з тау-лептон (таоном), тау-нейтрино складає третє покоління лептонів. Тау-нейтрино є останнім відкритим лептоном і однією з останніх виявлених частинок, передбачених Стандартною моделлю.
Існування третього виду нейтрино малося на увазі після того, як 1975 року М. Перл з колегами на електрон-позитронному колайдеріSPEAR[en] у національній лабораторії SLAC (Стенфорд, США) відкрили тау-лептон[2]. Про експериментальне відкриття тау-нейтрино оголосила в липні 2000 року колаборація DONUT[en] (англ.Direct Observation of the Nu Tau — пряме спостереження нейтрино тау), що працює на побудованій у 1990-х експериментальній установці, розташованій на базі Фермілабу і призначеній спеціально для прямого виявлення тау-нейтрино[3].
Після відкриття тау-нейтрино залишалася лише одна невиявлена частинк із передбачених Стандартною моделлю — бозон Хіггса, який виявлено 2012 року у Великому адронному колайдері.