（1944〜 ）理論物理学者。愛知県生まれ。名古屋大学で坂田昌一博士らの指導を受ける。坂田研究室の先輩に益川敏英がいた。1972（昭和47）年に京都大学理学部助手となり，すでに名古屋大学から京都大学の助手となっていた益川敏英とともに取り組んだのが「CP対称性の破れ」の研究だった。翌73年「CP対称性の破れ」という物理現象を説明するためには，それまで4種類と考えられていたクォークが6種類必要だとする「小林・益川理論」を発表，その後の実験でこの理論の正しさは確かめられた。1985（昭和60）年に高エネルギー物理学研究所教授，97（平成9）年に高エネルギー加速器研究機構教授，現在同機構名誉教授。2008年，ノーベル物理学賞を受賞。
