Dimetylosulfotlenek, DMSO (z ang. dimethyl sulfoxide), – organiczny związek chemiczny z grupy sulfotlenków.
Właściwości fizyczne class=skin-invert-image|thumb|left|Rezonans chemiczny DMSO tworzący dipol Ze względu na swoją polarność DMSO jest mieszalny z wodą i może służyć jako organiczny rozpuszczalnik związków nieorganicznych, na przykład chlorku sodu (NaCl). DMSO należy do klasy rozpuszczalników aprotycznych silnie solwatujących.
Właściwości chemiczne Atom siarki w DMSO może reagować jako centrum nukleofilowe wobec miękkich, a atom tlenu wobec twardych elektrofili, na przykład w reakcji z jodkiem metylu tworzy jodek trimetylosulfoksoniowy, [(CH3)3SO]I. Podobny jest produkt alkilowania DMSO za pomocą bromku metylu ([(Me)3S+O]Br−), natomiast azotan, tosylan i brosylan metylu dają produkty O-alkilowania, to znaczy sole typu [Me2S+OMe]X−: (CH3)2SO + CH3X → [(CH3)3SO]X (X = I, Br) (CH3)2SO + CH3X → [(CH3)2SOCH3]X (X = ONO2, Ts, Bs) Związki trimetylosulfoksoniowe są stosunkowo trwałe i można je krystalizować z wody, natomiast pochodne O-metylowe ulegają w wodzie szybkiej hydrolizie. Sole trimetylosulfoksoniowe po odprotonowaniu np.