La levodopa (L-DOPA, L-3,4 dihidroxifenilalanina), también conocido como L-DOPA, el precursor metabólico de la dopamina, es el medicamento aislado más eficaz en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson; los efectos terapéuticos y adversos de la levodopa resultan de su descarboxilación en dopamina por medio de la enzima descarboxilasa. Se administra L-DOPA en lugar de dopamina, porque la dopamina no puede atravesar la barrera hematoencefálica (la que forman las meninges entre los vasos sanguíneos y el líquido cefalorraquídeo); en cambio, la levodopa sí puede atravesarla por transporte facilitado.

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L-DOPA (/ˌɛlˈdoʊpə/ or levodopa /ˌlɛvoʊˈdoʊpə/) (alt., L-3,4-dihydroxyphenylalanine) is a chemical that is made and used as part of the normal biology of humans, some animals and plants. Some animals and humans make it via biosynthesis from the amino acid L-tyrosine. L-DOPA is the precursor to the neurotransmitters dopamine, norepinephrine (noradrenaline), and epinephrine (adrenaline) collectively known as catecholamines. Furthermore, L-DOPA itself mediates neurotrophic factor release by the brain and CNS. L-DOPA can be manufactured and in its pure form is sold as a psychoactive drug with the INN levodopa; trade names include Sinemet, Pharmacopa, Atamet, Stalevo, Madopar, and Prolopa. As a drug, it is used in the clinical treatment of Parkinson's disease and dopamine-responsive dystonia. L-DOPA has a counterpart with opposite chirality, D-DOPA. As is true for many molecules, the human body produces only one of these isomers (the L-DOPA form). The enantiomeric purity of L-DOPA may be analyzed by determination of the optical rotation or by chiral thin-layer chromatography (chiral TLC).

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