Teobromin är ett kemiskt ämne, även känt som xantheose. Det är en alkaloid. Det förekommer i kakaoplantan. Kemiskt sett är det mycket likt koffein. Eftersom kakaoplantan används för att göra choklad finns det också i choklad. Trots namnet finns det inget brom i den. Namnet "teobromin" kommer från ordet "Theobroma" som är namnet på kakaoträdets släkte (som i sin tur består av de grekiska rötterna theo ("Gud") och brosi ("mat"), vilket betyder "gudarnas mat") med suffixet "-ine" som ges till alkaloider och andra basiska kväveinnehållande föreningar.
Teobromin är ett vattenolösligt, kristallint, bittert pulver. Dess färg anges som antingen vit eller färglös. Det har en liknande, men mindre, effekt som koffein, vilket gör det till en mindre homolog. Theobromin är en isomer av teofyllin samt paraxantin. Teobromin kategoriseras som dimetylxantin, vilket innebär att det är en xantin med två metylgrupper.
Teobromin isolerades först från kakaoträdets frön 1878 och syntetiserades kort därefter från xantin av Hermann Emil Fischer.
Teobromin är giftigt för hundar.
