亚甲基四氢叶酸脱氢酶(Methylenetetrahydrofolate Dehydrogenase,MTHFD)是依赖叶酸的一碳代谢中的一个关键酶,对甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸等几种氨基酸以及核苷酸碱、甲酰化蛋氨酸和一些原维生素的生物合成很重要。在一些细菌如大肠杆菌中,MTHFD(在该物种中称为FolD)是一种双重功能的酶,催化5,10-亚甲基四氢叶酸和NADP+转化为5,10-亚苯基四氢叶酸和NADPH(脱氢酶功能),并进一步将第一个产物转化为10-甲酰四氢叶酸(环化酶功能)。一些微生物有一个单独的酶来催化第二个环氢酶的功能(FchA),一些物种有一个替代的途径来使用甲酰四氢叶酸合成酶(Fhs)生产10-甲酰四氢叶酸。在真核生物中,MTHFD是一个重要的抗癌治疗目标。