B12-vitamin, kobalamin eller cobalamin er et vandopløseligt vitamin, der har en nøglefunktion i hjernen, nervesystemet og blod-dannelsen. Det er et af de otte B-vitaminer og er nødvendig for stofomsætningen af alle celler i den menneskelige krop især hvad angår DNA-syntese og –regulering, fedtsyre-syntese og energi-produktion.
Hverken svampe, planter eller dyr kan danne vitamin B12. Bakterier og arkæer har de nødvendige enzymer til syntese af cobalamin og de er derfor de eneste kilder til produktion af vitaminet. Planter kan optage B12 ved at vokse i komposteret gødning. Således er frugten (ananaskirsebær) fra planten Physalis peruviana kendt for at indeholde B12-vitamin.
Kemisk set er vitamin B12 det største og mest strukturelt komplicerede vitamin og kan kun produceres ved bakteriel fermentering.