Kai Helmer Helenius (29. heinäkuuta 1931 Helsinki – 10. huhtikuuta 2023)[1][2] oli suomalainen diplomaatti ja suurlähettiläs, koulutukseltaan diplomi-insinööri.[3] Hän toimi Suomen suurlähettiläänä Jeddassa Saudi-Arabiassa ja Abu Dhabissa Yhdistyneessä arabiemiirikunnissa vuosina 1977–1982. Hän oli ulkoasiainministeriön neuvottelevana virkamiehenä vuosina 1983–1986, kehitysyhteistyön alivaltiosihteerinä vuosina 1987–1990 ja suurlähettiläänä Bonnissa Saksassa vuosina 1990[4][5]–1996.
Helenius tuli ylioppilaaksi Helsingin suomalaisesta yhteiskoulusta vuonna 1950. Diplomi-insinööriksi hän valmistui 1959. Hän toimi tuontiliike Atoy Oy:n myynti-insinöörinä vuodesta 1953 ja teollisuusosaston päällikkönä vuodesta 1959. Ulkoasiainministeriöön Helenius siirtyi kaupalliseksi harjoittelijaksi vuonna 1964, ensin Pekingissä kaupallisena sihteerinä, sittemmin Kölnin kaupallisessa edustustossa vuodesta 1967. Hän sai erivapauden konsulin virkaan Frankfurt am Mainissa vuonna 1973, lähetystöneuvoksen virkaan 1977, ja ulkoasiainhallinnon virkoihin 1984. Ulkoasiainneuvos Heleniuksesta tuli 1977. Hänellä oli useita johtokuntien ja hallintoneuvostojen jäsenyyksiä eri kehitysyhteistyöhön kytkeytyvissä kansainvälisissä pankeissa ja rahastoissa.[3]
Heleniuksen vanhemmat olivat yleisesikuntamajuri Johan Helmer Viking Helenius ja yo-merkonomi Helmi Elisabeth (o.s. Lindgren).[3] Kai Heleniuksen poika on Virossa vaikuttanut pankkiiri Joakim Helenius.[6]