Olli Heinonen (s. 1946 Helsinki)[1] on suomalainen radiokemisti, joka työskenteli YK:n kansainvälisen atomienergiajärjestön (IAEA) johtoryhmässä ja sittemmin Harvardin yliopiston asiantuntijatehtävissä.
Heinonen on väitellyt radiokemiasta Helsingin yliopistossa. Vuodesta 1983 alkaen hän työskenteli tutkijana VTT:llä. Vuosina 1999–2005 hän toimi erilaisissa johtotehtävissä IAEA:n ydinainevalvonnan osastolla. Vuonna 2005 Heinonen valittiin ydinainevalvonnan johtajaksi ja IAEA:n apulaispääjohtajaksi.
Heinonen erosi IAEA:n apulaispääjohtajan paikalta elokuun alusta 2010[2] ja siirtyi Harvardin yliopistoon kansainvälisiin asioihin keskittyvän Belfer Centerin asiantuntijatehtäviin.[3][4]