Kemira-tapaus on 1970-luvun lopulla tapahtunut vakoilutapaus, jossa Neuvostoliiton tiedustelupalvelu KGB hankki Suomesta laittomasti Kemiraan liittyneitä tietoja.
Tapaus sai alkunsa, kun Neuvostoliiton tiede- ja kulttuurikeskukseen Helsinkiin sijoitettu Boris Stalnov lähestyi Kemiran tietopalvelussa työskennellyttä Eila Heliniä saadakseen tietoja tämän työstä. Stalnovin ja Helinin välille kehittyi vähitellen romanttinen suhde, jonka aikana Helin luovutti Stalnoville Kemiralta viemiään tietoja.
Neuvostoliitto kutsui myöhemmin Stalnovin takaisin kotimaahansa, jolloin Helinin yhteyshenkilöksi vaihtui Sergei Sidorov. Helin jatkoi tietojen luovuttamista Sidoroville ja myös heidän välilleen kehittyi romanttinen suhde.
Kemiran tapaus paljastui suojelupoliisille vahingossa, kun Helinin naapurissa asunut diplomaatti Rene Nyberg tunnisti Helinin luona vierailleen Sidorovin ja ilmoitti havainnostaan viranomaisille. Suojelupoliisi otti Helinin kiinni tammikuussa 1979. Helin tunnusti tekonsa ja teki yhteistyötä viranomaisten kanssa.
Helsingin Sanomat kertoi vuonna 1997 nimettömien lähteidensä pohjalta, että suojelupoliisi olisi tapausta tutkiessaan salakuunnellut Helinin asuntoa laittomasti. Lehden mukaan suojelupoliisi olisi kuunnellut Helinin asuntoa naapuriasunnosta käsin. Suojelupoliisin päällikkönä 1978 aloittanut Seppo Tiitinen kuitenkin kiisti väitteen paikkansapitävyyden.
Helin sai hovioikeudessa neljän vuoden ehdottoman vankeusrangaistuksen maanpetoksesta. Hovioikeuden mukaan Helin oli luovuttanut vuosien 1974–79 aikana Neuvostoliitolle Kemiran tutkimusaineistoa sekä tilannut yhtiön nimissä myös ulkomaista aineistoa, jonka hän oli antanut neuvostoliittolaisten kopioitavaksi. Korkein oikeus laski myöhemmin Helinin vankeusrangaistuksen pituuden kahteen ja puoleen vuoteen.
Presidentti Urho Kekkonen määräsi Sidorovin karkotettavaksi Suomesta ja antoi maasta jo poistuneelle Stalnoville maahantulokiellon.