Natália Alexeievna (Prenzlau, 25 de junho de 1755 – São Petersburgo, 15 de abril de 1776) foi a primeira esposa do czarevich Paulo Petrovich da Rússia, o futuro imperador Paulo I, filho e herdeiro da imperatriz Catarina II. Nascida princesa Guilhermina Luísa de Hesse-Darmstadt, era filha do conde Luís IX de Hesse-Darmstadt e de sua esposa Carolina de Zweibrücken.
A princesa Guilhermina Luísa de Hesse Darmstadt, posteriormente Natália Alexeievna, nasceu em 15 de junho de 1755. Era filha do conde Luís IX de Hesse-Darmstadt, homem de capacidades limitadas e voltado ao militarismo, e de sua esposa Carolina de Zweibrücken, ambiciosa, instruída e de notável formação intelectual.
Em 1771, a imperatriz Catarina II da Rússia procurava, entre princesas alemãs, uma noiva para seu filho, o czarevich Paulo Petrovich. A candidata inicialmente favorecida, a princesa Sofia Doroteia de Württemberg, foi descartada por ser considerada demasiado jovem e imatura. Já a princesa Luísa de Saxe-Meiningen recusou-se a converter-se à fé ortodoxa russa. A atenção voltou-se, então, para as três filhas do conde de Hesse-Darmstadt, sendo a princesa Guilhermina considerada a mais adequada.
Em relatórios dirigidos a Nikita Panin, o diplomata Friedrich Wilhelm von Asseburg descreveu Guilhermina como
"dotada de inteligência viva, maneiras nobres e ausência de caprichos". Observou, contudo, "certa frieza de caráter e ambição pronunciada", ponderando que "tais traços poderiam atenuar-se em um novo ambiente". Segundo ele, "a princesa destacava-se entre os jovens membros da família de Darmstadt por sua graça e vivacidade intelectual".
Em 28 de abril de 1773, Catarina convidou a condessa de Hesse-Darmstadt a viajar a São Petersburgo com as filhas Amália, Guilhermina e Luísa. Diante das limitações financeiras da corte de Darmstadt, a imperatriz assumiu as despesas da viagem. Foram dadas instruções confidenciais aos responsáveis pelo recebimento da família, incluindo recomendações quanto à observação do caráter das princesas e às expectativas de conduta na corte russa.
A família chegou à Rússia em junho de 1773. O primeiro encontro com o czarevich causou uma impressão favorável, sobretudo no que se refere a Guilhermina. Em 18 de junho, Catarina solicitou oficialmente a sua mão em casamento. Após a obtenção do consentimento paterno, iniciaram-se os preparativos para a conversão religiosa. Sob a orientação do arcebispo Platon de Moscou, Guilhermina foi instruída na doutrina ortodoxa. Em 15 de agosto de 1773, recebeu o nome de Natália Alexeievna. O matrimônio foi celebrado em 29 de setembro do mesmo ano, com grande solenidade.
Durante os primeiros meses, Natália experimentou a satisfação de sua sogra, a imperatriz. Catarina registrou em correspondência elogios ao comportamento da nora e à harmonia conjugal entre ela e seu filho Paulo. Entretanto, progressivamente surgiram tensões. Comentava-se sobre a influência exercida pelo conde Andrei Razumovsky junto ao czarevich e à nova czarevna. Diplomatas estrangeiros, segundo relatos contemporâneos, teriam tentado explorar essas relações para fins políticos. Catarina demonstrou descontentamento com a proximidade entre Natália e Razumovsky, chegando a advertir o filho. O episódio agravou a desconfiança de Paulo em relação à mãe.
A imperatriz passou a criticar o temperamento da nora, apontando excessos de conduta, imprudência financeira e resistência em aprender a língua russa. Apesar de receber dotação anual de cinquenta mil rublos, Natália acumulava dívidas e recorria a empréstimos.
A saúde da czarevna era delicada. Em 10 de abril de 1776, por volta das quatro horas da manhã, a czarevna começou a sentir as primeiras dores do parto. As contrações persistiram por vários dias e, mesmo assim, o bebê não pôde nascer por parto natural.
Catarina II escreveu: O caso é muito grave. Para onde foi a criança e para onde foi a mãe? Guarde isto apenas para si...
Após cinco dias de intenso sofrimento, em 15 de abril, às cinco horas, a czarevna Natália Alexeievna faleceu após dar à luz um filho natimorto.
Circulava um rumor generalizado de que a imperatriz nutria desagrado por Natália Alexeievna, e a corte espalhava boatos de que ela não permitia que os médicos tentassem salvar sua nora. A autópsia, contudo, revelou que a czarevna possuía uma má-formação congênita conhecida como curvatura da coluna (escoliose). O Cavaleiro de Corberon relatou que ninguém acreditou no laudo oficial, e que o suposto amanete da imperatriz Gregório Potemkin — agindo sob ordens da mesma — visitou a parteira de Natália, Zorich, e ordenou que ela provocasse a morte da czarevna.
O funeral realizou se em 26 de abril de 1776 no Mosteiro de Alexandre Nevsky, em São Petersburgo. Após o falecimento de Natália Alexeievna, iniciaram se negociações para novo matrimônio do czarevich. Com mediação do príncipe Henrique da Prússia, foi escolhida a princesa Sofia Doroteia de Württemberg, que ao converter se recebeu o nome de Maria Feodorovna. O casamento ocorreu ainda em 1776.
A morte de Natália Alexeievna marcou mudança significativa no caráter de Paulo Petrovich, que passou a manifestar acentuada reserva e desconfiança, traços que se acentuariam nos anos subsequentes.