Chloe O'Brian er en fiktiv karakter spilt av skuespillerinnen Mary Lyn Rajskub på amerikanske TV-serien 24. Analytiker på CTU Los Angeles (og senere i New York), hun er Jack Bauers mest pålitelige kollega, ofte gjør ukonvensjonelle og uautorisert favoriserer for ham, selv på personlig risiko å seg. Som O'Brian, Rajskub dukket opp i 125 episoder av 24, mer enn noen annen aktør bortsett fra serien star Kiefer Sutherland, som dukket opp i alle 192 episoder av serien. UGO.com kalt henne til en av de beste TV-nerdene.

Hun er utrolig intelligent; spesielt hun viser ekstraordinære mestring av computer vitenskap. Bruker tiden sin bak en datamaskin, hun er sjelden sendt på feltet oppdrag, men hun har bevist kompetanse med våpen på dag 4, 5 og 8. Hun fungerer godt under press, men det er tydelig når hun er under press, og hun har alltid vist en grad av sosial forlegenhet. Til tross for hennes mangel på sosiale nådegaver, Chloe har fått flere venner på CTU og har vist seg for å har en stor lojalitet til dem. Hun hjalp CTU Agent Chase Edmunds ta vare på datteren fra et tidligere forhold etter barnets mor forlatt Chase og deres barn. Hun selv forsøkt å gi barnet ut som sin egen, for å holde Chase daværende kjæreste, Kim Bauer, fra å vite. (Chase vil ikke Kim å vite om sin datters eksistens, av frykt for at hun ville la ham.)

Hun har også et komplisert vennskap med CTU Agent Jack Bauer. i begynnelsen, Jack tenkt Chloe som et irritasjonsmoment, om det ikke holde ham fra å bruke Chloe å engasjere seg i uautorisert bruk av CTU datamaskinressurser uten sin overordnede tillatelse. Forholdet var ensidig først i Jack bruker Chloe og krevende at Chloe risikerer sin karriere på hennes blind tro at Jack var rett. Chloe ville motvillig følge Jacks krav og ri problemene de ville gjøre for henne med hennes sjef til Jack forespørsler fra henne gitt resultatene som han lovet de ville.