Anaïs Aude Marie Michelle Demoustier (née le 29 septembre 1987) est une actrice française. Elle a été nommée deux fois aux César dans la catégorie du meilleur espoir féminin : en 2009 pour le film Les Grandes Personnes et en 2011 pour le film Vivre seul. En 2020, elle a reçu le César de la meilleure actrice pour son rôle dans le film Alice et le Maire.

En avril 2023, Demoustier a été annoncée comme présidente du jury de la Caméra d'or du Festival de Cannes 2023.

Lors du tournage du film Marguerite et Julien, Demoustier a commencé à fréquenter son partenaire à l'écran Jérémie Elkaïm. En décembre 2015, il a été annoncé que le couple attendait son premier enfant. En mars 2016, Demoustier a donné naissance à une fille.

Son frère Stéphane Demoustier est réalisateur et scénariste.