Chemotaksja – reakcja ruchowa całego organizmu lub zdolnych do samodzielnego ruchu komórek na kierunkowe chemiczne bodźce. Często nie jest łatwo określić, co jest właściwą taksją, a co kinezą. Podobnie, chemotaksja zbliżona jest do chemonastii, która jednak dotyczy tylko fragmentów ciała, a nie całego organizmu (np. ruch czułków rosiczek zamykających ofiarę jest kombinacją haptonastii i chemonastii, a nie chemotaksją). Służy m.in. do odnalezienia pokarmu lub partnera seksualnego (poprzez feromony), a także znajdywaniu się gamet. W zależności od kierunku ruchu w stosunku do kierunku działania bodźca wyróżniane są:
chemotaksja dodatnia – w kierunku rosnącego gradientu stężeń, czyli w kierunku źródła chemoatraktanta. chemotaksja ujemna – w kierunku malejącego gradientu stężeń, czyli w kierunku przeciwnym do źródła chemorepelenta.
Ruchy chemotaktyczne wykonują np. bakterie, pierwotniaki, gamety, leukocyty.