Rudolf Buchheim (1. maaliskuuta 1820 – 25. joulukuuta 1879) oli saksalainen farmakologian professori Tartossa ja myöhemmin Gießenissä. Buchheimia pidetään ensimmäisenä modernin farmakologian edustajana. Hän hyväksyi kirjoittamaansa oppikirjaan vain sellaiset lääkkeet, joille voitiin tieteellisesti osoittaa tehoa.
Buchheim tuli vuonna 1847 Tarton yliopiston ensimmäiseksi farmakologian professoriksi ja aloitti kotinsa kellarissa aktiivisen tutkimustyön. Hän jakoi lääkkeet niiden vaikutusten mukaan eikä kasvitieteellisen systematiikan mukaan. Hän pyrki selittämään lääkkeinä käytettävien kemikaalien vaikutukset niiden fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien perusteella. Tästä alkoi kriittinen farmakodynamiikka, joka hänen kuuluisiksi tulleiden oppilaidensa kuten Oswald Schmiedebergin aikana johti lääkeaineiden vaikutusmekanismien ymmärtämiseen ja reseptoriteorian syntymiseen.