Owen Chamberlain (10 de julho de 1920, São Francisco – 28 de fevereiro de 2006, Berkeley) foi um físico norte-americano. Ele dividiu o Prêmio Nobel de Física em 1959 com seu colaborador Emilio Segrè pela descoberta do anti-próton, uma partícula fundamental.

Chamberlain estudou Física no colégio Darmouth, onde foi um membro da fraternidade Chi Theta, e na universidade da Califórnia, Berkeley. Parmaneceu na escola até o início a Segunda Guerra Mundial. Juntou-se ao Projeto Manhattan em 1942, onde trabalhou com Segrè, ambos em Berkeley e em Los Alamos, Novo México. Casou-se com Beatrice Babette Copper em 1943, com quem teve quatro filhos.

Em 1946, após a guerra, Chamberlain continuou com seu projeto de doutorado na Universidade de Chicago dirigido pelo físico Enrico Fermi. Fermi atuou como um importante guia e mentor de Chamberlain, encorajando-o a deixar para trás as teorias físicas mais prestigiosas pela Física experimental, pela qual Chamberlain tinha uma aptidão particular. Chamberlain recebeu seu Ph.D. oficialmente pela universidade de Chicago em 1949.

Em 1948, terminado seus trabalhos experimentais, Chamberlain retornou para Berkeley como membro da faculdade (sendo promovido a professor de Física em 1958), onde ele, Segrè, e outros físicos estudaram a dispersão próton-próton. Em 1955, uma série de experiências de dispersão de prótons levou ao descobrimento do anti-próton, imagens espelhadas de carga negativa dos prótons.

O último trabalho de pesquisa de Chamberlain incluiu a câmara de projeção de tempo, (em inglês, TPC), e trabalhou no Centro de aceleração linear de Stanford.

Chamberlain foi também um ativista político na introdução da paz e da justiça social, e se manifestou contra a Guerra do Vietnam. Ele foi um influente membro do grupo Cientistas por Sakharov, Orlov e Scharansky, três físicos da União Soviética encarcerados por suas crenças políticas. Nos anos 1980, ele ajudou a formar o movimento de congelamento da corrida nuclear.

Em 1985 diagnosticou-se que Chamberlain tinha a doença de Parkinson, e ele se retirou das salas de aula em 1989. Morreu em conseqüência de complicações da doença em 28 de fevereiro de 2006, em Berkeley aos 85 anos.