Letaaliannos (LD, engl. lethal dose) on eräs lääketieteellinen ilmaus, joka tarkoittaa sanatarkasti kuolettavaa annosta. Se on määrä jotain tiettyä lääkeainetta tai myrkkyä, jonka saaminen tavanomaisesti johtaa ihmisen kuolemaan. LD-arvoa laskettaessa ei oteta huomioon mahdollisia ristikkäisiä yhteisvaikutuksia, kuten esimerkiksi usean saman aikaisesti saadun lääkkeen tai myrkyn kumuloituvaa vaikutusta.
Jonkin tietyn yksilöidyn lääkkeen tai myrkyn kuolettavuutta on tutkittu yleisimmin eläinkokein. Natsi-Saksassa tällaisia myrkyllisyystestejä suoritettiin ihmisillä. Nykyään kehittynyt solubiologia mahdollistaa vastaavat kokeet soluviljelmien avulla.