In der Pharmakologie sind Nitroimidazole eine Stoffgruppe, die zur Behandlung von Infektionen mit Bakterien und/oder Protozoen dienen und deren Kernmerkmal ein mit einer Nitrogruppe substituiertes Imidazol ist. Imidazol ist eine fünfgliedrige heterocyclische organische Verbindung mit zwei Stickstoffatomen.
Medizinisch bedeutsam sind vor allem die Abkömmlinge des 5-Nitroimidazols („5-Nitromidazole“). Der wichtigste Vertreter ist das Metronidazol (Clont, Flagyl u. a.).
Die ebenfalls den Nitroimidazolen zuzurechnenden neueren Wirkstoffe Delamanid und Pretomanid werden in der Behandlung der Tuberkulose eingesetzt.