کارل لئو (زاده ۱۰ ژوئیه ۱۹۶۰ در فرایبورگ، بادن-وورتمبرگ، آلمان) فیزیکدان آلمانی است.
لئو در دانشگاه فرایبورگ فیزیک تحصیل کرد. در سال ۱۹۸۶ او برای دکترا تحت راهنمایی هانس کوئیسر به مؤسسه ماکس پلانک برای تحقیقات حالت جامد در اشتوتگارت پیوست. وی سپس به عنوان همکار تحقیقاتی پسا دکتری در آزمایشگاه‌های بل در هالمدل (نیوجرسی) پیوست.
لئو در زمینه اپتیک نیمه رسانا و فیزیک فیلم‌های ارگانیک نازک فعالیت می‌کند. در سال ۱۹۹۲ او نوسانات بلوچ را در یک ابررای نیمه رسانا کشف کرد. کار وی در زمینه نیمه رساناهای آلی منجر به ساخت دیود نورگسیل ارگانیک با بالاترین راندمان انرژی گزارش شده و به سلولهای خورشیدی آلی با بازده بالا شد. در سال ۲۰۰۲ او برنده جایزه لایب نیتس، که معتبرترین جایزه علمی آلمان است شد.[۱]