Arthur Jeffrey Dempster (* 14. August 1886 in Toronto, Kanada; † 11. März 1950 in Stuart, Florida) war ein kanadisch-US-amerikanischer Physiker.
Dempster studierte bis zum Jahr 1910 an der University of Toronto, dann in Deutschland. Er entwickelte 1918 den ersten modernen Massenspektrometer. Im Jahr 1935 entdeckte er das Uran-Isotop 235U.
Im Zweiten Weltkrieg arbeitete Dempster am Manhattan-Projekt mit.