La Trimetilamina-N-óxido reductasa (EC 1.6.6.9) es una enzima que cataliza la siguiente reacción química: Por lo tanto los tres sustratos de esta enzima son NADH, dos iones hidrógeno y N-óxido de trimetilamina; mientras que sus tres productos son trimetilamina, NAD+, y agua.
Esta enzima pertenece a la familia de las oxidorreductasas, más específicamente a aquellas oxidorreductasas que actúan sobre NADH o NADPH utilizando un grupo nitrogenado como aceptor.
El nombre sistemático de esta clase de enzimas es NADH:N-óxido-de-trimetilamina oxidorreductasa.
Hasta el año 2007 solo se había resuelto una estructura para esta clase de enzimas con el código 1TMO de acceso a PDB.
Esta enzima participa en el metabolismo del metano.