小谷正雄（Masao Kotani，1906年1月14日 - 1993年6月6日）是一位日本理论物理学家，主要研究领域为分子物理学和生物物理学。

小谷正雄在平安京出生，他在大阪度过了小学和中学时期。后来，他搬到东京，进入了第一高等学校，然后进入了东京帝国大学。

1929年，他获得了物理学学士。

小谷正雄在获得学士学位后，被任命为东京帝国大学工学部的讲师。三年后，他成为物理系的副教授。

1943年，他获得了理学博士学位，并被提升为正教授。

1965年，他转到大阪大学工学部任教。

1969年，他从该职位退休。一年后，他当选为东京理科大学的校长，他连任三届，共12年，于1982年退休。他一直与东京理科大学保持联系，直到他去世，作为其两个综合和生命科学研究所的专家顾问。

小谷正雄在科研领域有多项成就，他在1948年因与朋永信一共同在磁控管和微波电路理论上的工作而获得了日本学士院奖。他在1969年因在分子电子结构的量子力学研究中的工作获得了东洋射线奖。他在1974年因对分子物理学和生物物理学基础研究的贡献获得了藤原奖。他在1977年获得了国际量子生物学奖。1977年，日本政府表彰了他对文化服务的贡献。1980年，他获得了文化勋章。