Google AI ialah bahagian khusus untuk kecerdasan buatan (AI) dalam syarikat Google, yang diumumkan secara rasmi pada persidangan Google I/O 2017 oleh Ketua Pegawai Eksekutif, Sundar Pichai. Bahagian ini berkembang pesat dengan membuka kemudahan penyelidikan di Zurich, Paris, Israel, dan Beijing, dan pada tahun 2023, ia menjalani penyusunan semula besar yang menaikkan Jeff Dean sebagai ketua saintis serta menggabungkan Google Brain dengan DeepMind (syarikat UK yang diambil alih pada 2014). Antara projek utamanya termasuklah TensorFlow (perpustakaan pembelajaran mesin), Magenta (untuk kreativiti seni dan muzik), Sycamore (pemproses kuantum 54-qubit), serta LaMDA (model bahasa perbualan). Bagaimanapun, bermula 8 Februari 2024, dua projek terkenalnya iaitu chatbot Bard dan integrasi Duet AI untuk Google Workspace telah dipindahkan kepada Google DeepMind. Dengan kedudukan Google sebagai kuasa besar AI, bahagian ini diramalkan akan terus meningkat nilai dan prestasinya apabila teknologi AI menjadi semakin arus perdana.