Prostaglandiner (ofte forkortet PG) er en gruppe af fysiologisk og biologisk aktive lipider og polyumættede fedtsyrer, som påvirker en lang række biologiske processer og har diverse hormonlignende effekter hos dyr og mennesker. De udgør en underklasse af eikosanoider og tilhører prostanoideklassen af fedtsyrederivater. I modsætning til det endokrine systems hormoner produceres prostaglandiner ikke på ét bestemt sted, men findes i næsten alle væv i kroppen, hvor de i stedet fungerer som autokrine eller parakrine faktorer, der påvirker målceller i den umiddelbare nærhed af deres sekretionssted. De dannes enzymatisk ud fra fedtsyren arakidonsyre.
Strukturelt er alle prostaglandiner C-20-fedtsyrer, idet de indeholder 20 kulstofatomer og inkluderer en femleddet kulstofring (en C-5-ring). Det er de specifikke strukturelle forskelle mellem de enkelte prostaglandiner, der er årsag til deres forskellige biologiske aktiviteter. Et givent prostaglandin kan således have forskellige, og til tider endda direkte modsatte, effekter i forskellige typer væv. Evnen til enten at stimulere eller hæmme den samme reaktion bestemmes udelukkende af den specifikke receptor, som prostaglandinet binder sig til. Navngivningen af de enkelte prostaglandiner afhænger direkte af deres struktur: Hovedklasserne angives med et bogstav, der indikerer typen af ringstruktur (PGA, PGB, PGE, PGF osv.), efterfulgt af et tal, som angiver antallet af kulstof-kulstof-dobbeltbindinger i kulbrintestrukturen. Eksempler herpå er prostaglandin E1 (forkortet PGE1) og prostaglandin E2 (PGE2). Navnet "prostaglandin" stammer fra den historiske antagelse om, at det først udvundne prostaglandin stammede fra prostatavæv. I virkeligheden stammede ekstraktet dog fra sædblærerne (latin: vesicula seminalis), som fejlagtigt var kommet med i præparationen.
Fysiologisk medvirker prostaglandiner primært ved inflammationsreaktioner og indvirker herunder modificerende på funktionen af visse hormoner samt på cyklisk AMP, som er en central intracellulær kemisk forbindelse for overførslen af hormonvirkninger inde i cellen. De syntetiseres i blodkarrenes vægge af endotelcellerne og fungerer som kraftige, lokalt virkende vasodilatorer, der virker blodtryksnedsættende og regulerer kontraktionen af glat muskulatur. Gennem denne kardilaterende rolle indvirker de på blodkoagulationen ved at hæmme aggregationen af blodplader, hvilket tjener den vigtige funktion at forhindre unødvendig bloddannelse og blodpropper. Det karudvidende prostaglandin I2 (PGI2), også kendt som prostacyklin, har eksempelvis den stik modsatte virkning af tromboxaner. Tromboxaner produceres modsat af blodpladerne og virker som vasokonstriktorer (karkontraherende), hvilket i stedet faciliterer blodpladeaggregation og medvirker til at danne blodpropper (trombose). Udover funktionerne i hjerte-kar-systemet øger prostaglandiner følsomheden i den perifere smerteopfattelse. Mange smertetilstande kan netop af denne årsag behandles med visse non-steroide antiinflammatoriske midler (NSAID), idet disse lægemidler fungerer ved at hæmme kroppens egen prostaglandinsyntese.
Inden for reproduktion fremmer prostaglandiner kontraktionen af livmoderen (uterus). Af denne grund anvendes de klinisk til at fremkalde provokeret abort samt til igangsætning af fødsler, for eksempel i tilfælde af intrauterin fosterdød. Ligeledes benyttes de til medicinsk behandling af atonia uteri (manglende sammentrækning af livmoderen) umiddelbart efter en fødsel.