Tirozin-hidroksilaza ili tirozin 3-monooksigenaza je enzim koji je odgovoran za responsible kataliziranje konverzije aminkiseline L-tirozina u L-3,4-dihidroksifenilalanin (L-DOPA).[5][6] To čini koristeći molekularni kisik (O2), kao i gvožđe (Fe2+) i tetrahidrobiopterin kao kofaktore. L -DOPA je prekursor dopamina, koji je, pak, prekursor važnih neurotransmitera norepinefrina (noradrenalin) i epinefrina (adrenalin). Tirozin-hidroksilaza katalizira korak ograničavanja brzine u ovoj sintezi kateholamina. U ljudi je tirozin-hidroksilaza kodirana je TH genom,[6] i enzimima u centralnom nervnom sistemu (CNS), perifernim simpatičkim neuronima i srži nadbubrežne žlijezde.[6] Tirozin-hidroksilaza, fenilalanin hidroksilaza i triptofan hidroksilaza zajedno čine porodicu hidroksilaze aromatskih aminokiselina (AAAH).