波粒二象性（wave-particle duality）是量子力學中的一個核心概念，指的是微觀粒子或量子既可以部分地以粒子的形式描述，也可以部分地以波的形式描述。這一理論表明，在量子領域，經典的「粒子」與「波」概念不足以完全描述物理現象，意味著微觀粒子在不同條件下可以展現出波動或粒子的性質。
例如，電子可以表現出類似於光波的乾涉和衍射現象，同時也表現出類似粒子的特性，如特定能量的吸收或發射。波粒二象性的概念最早由德布羅意在1924年提出，他提出了「物質波」假說，認為所有物質都具有這種雙重性質。
此外，雙縫乾涉實驗等經典物理學實驗也證明了波粒二象性的存在。在量子力學中，粒子的波動性質和粒子性質可以通過不同的數學方程來描述，如薛丁格方程用於描述波動性質，而費米方程則用於描述粒子性質。這些方程的結合使用，為理解波粒二象性提供了理論基礎。