La bromodesoxiuridina (BrdU o 5-bromo-2-desoxiuridina) es un nucleótido sintético análogo a la timidina, de fórmula molecular C9H11BrN2O5. Se trata de un nucleótido halogenado (debido al grupo bromuro incorporado en el quinto carbono de la cadena) formado por una base pirimidínica y el monosacárido ribosa, cuya analogía con la timidina permite una substitución casi total (entre el 99.8 y el 100%) de los nucleótidos de timidina en las células en fase de síntesis.[2]​
Se trata de un sólido blanco, cristalino y soluble en agua, usado frecuentemente en el tratamiento e investigación del cáncer debido a que aumenta la susceptibilidad de las células a la radioterapia,[3]​ puesto que inhibe la reparación de roturas causadas por la radiación en la doble cadena de ADN.[4]​
Se ha demostrado, además, que la BrdU se caracteriza por sus efectos disruptivos en los sistemas vivos; puede actuar como un agente mutágeno, alterar los patrones de transcripción del ADN de la célula en que haya sido incorporado , aumentar la afinidad de las proteínas cromosomales por las zonas de la cadena que contengan BrdU, alterar la unión de proteínas reguladoras a la cadena de ADN, inhibir la expresión de algunas funciones de diferenciación celular e incluso provocar alteraciones en la membrana plasmática de las células.