Otto Paul Hermann Diels, (født 23. januar 1876, Hamborg, Ger. - død 7. marts 1954, Kiel, W.Ger.), Tysk organisk kemiker, der sammen med Kurt Alder blev tildelt Nobelprisen for kemi i 1950 for deres fælles arbejde med at udvikle en metode til fremstilling af cykliske organiske forbindelser.
Diels studerede kemi på Berlin-universitetet under Emil Fischer og blev efter forskellige ansættelser til professor i kemi ved universitetet i Kiel (1916). Han blev emeritus i 1945.
I 1906 opdagede Diels et meget reaktivt stof, carbon suboxid (syreanhydridet af malonsyre) og bestemte dets egenskaber og kemiske sammensætning. Han udtænkte også en let kontrolleret metode til fjernelse af nogle af hydrogenatomer fra visse organiske molekyler ved hjælp af metallisk selen.
Hans vigtigste arbejde vedrørte syntesen af dien, hvor organiske forbindelser med to carbon-to-carbon-dobbeltbindinger blev anvendt til at bevirke synteser af mange cykliske organiske stoffer under forhold, der kastede lys over molekylstrukturen i de opnåede produkter. Denne metode blev udviklet (1928) i samarbejde med Kurt Alder, hans studerende, og er kendt som Diels-Alder-reaktionen. Deres arbejde viste sig især at være vigtigt i produktionen af syntetisk gummi og plast.
