Сергей Павлович Костычев (26 апреля [8 мая] 1877, Санкт-Петербург — 21 августа 1931, Алушта (Крым)) — российский и советский физиолог, биохимик и анатом растений, микробиолог. Академик Российской Академии наук (1923).
В 1900 году окончил физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета (отделение естественных наук) и был оставлен для подготовки к профессорскому званию.
В 1901—1903 годах стажировался в Цюрихе и Гейдельберге у крупнейших биохимиков тех лет — Э. Шульце и А. Кесселя. После возвращения назначен ассистентом при кафедре ботаники Военно-медицинской академии, но продолжил научную работу на кафедре физиологии и анатомии растений Петербургского университета.
Темы диссертаций: магистерской — «Исследования над анаэробным дыханием растений» (1907), докторской — «Физиолого-химические исследования над дыханием растений» (1911). В них выдвинул свою теорию дыхания, доказав тесную связь между анаэробным и нормальным (кислородным или аэробным) дыханием у растений. Показал, что спиртовое брожение не является первой фазой дыхания (как считали до его работ), но оба эти процесса связаны общими промежуточными продуктами превращения углеводов.
Научные исследования Костычев сочетал с педагогической работой. В 1907 он стал приват-доцентом Петербургского университета (1907), а в 1910 г. был избран профессором ботаники и микробиологии в Петербургском технологическом институте и на Высших женских курсах. С 1916 зав. кафедрой физиологии и анатомии растений Петербургского университета.
С 1918 г. консультант отдела бактериологии Сельскохозяйственного Ученого комитета. После его преобразования в Государственный институт опытной агрономии заведовал отделом микробиологии. После реорганизации отдела во Всесоюзный институт сельскохозяйственной микробиологии ВАСХНИЛ (1930) назначен его директором.