Nathalie Cabrol, née le 30 août 1963, est une astrobiologiste franco-américaine d’origine française spécialisée dans la planétologie, et également une plongeuse extrême.

Nathalie Cabrol est connue pour ses études sur les lacs anciens de Mars, et pour ses expéditions scientifiques en haute altitude dans la cordillière des Andes au Chili en tant que scientifique principale pour le projet High Lakes Project, financé par le NASA Astrobiology Institute (NAI). Elle et son équipe y documentent l’adaptation de la vie aux environnements aux conditions extrêmes, l’effet du réchauffement climatique rapide sur les écosystèmes des lacs et leurs habitats, leurs signatures géobiologiques, et son intérêt pour l’exploration planétaire.

Elle est la chercheuse en chef de l’équipe NAI de l’institut SETI, sélectionnée en octobre 2014 pour développer des nouvelles stratégies d’exploration et de détection de bio-signatures dans le cadre de la mission Mars 2020. Elle est nommée directrice de l’institut Carl Sagan (en) pour l’étude de la vie dans l’Univers.