Metylendioxi är inom organisk kemi namnet på en funktionell grupp, med strukturformeln -O-CH2-O-, som är ansluten till resten av en molekyl med två kemiska bindningar så att en ring uppstår. Metylendioxigruppen består av två syreatomer anslutna till en metylengrupp (CH2). Metylendioxigruppen är ofta bunden till en aromatisk struktur såsom fenyl vilken benämns metylendioxifenyl eller 1,3-bensodioxolyl, vilken ofta återfinns i naturprodukter, bland annat safrol och i droger och kemikalier såsom paroxetin, MDMA (ecstasy) och piperonylbutoxid. Ytterligare ett exempel är guanidinoetansyran lugdunam, det starkaste sötningsmedlet man känner till.