量子疊加態是量子力學中的一個基本概念，指的是一個量子系統可以處於多種量子態的歸一化線性組合得到的狀態。這些量子態在疊加態中同時存在，但未被觀測時，系統表現出不確定性，即這些狀態的所有可能結果同時存在，直到被觀測時，系統會隨機選擇一個狀態呈現，這個過程稱為「塌縮」。
電子雙縫乾涉實驗是理解量子疊加態的一個著名例子，在這個實驗中，電子通過兩條狹縫時表現出波粒二象性，顯示出乾涉圖案，表明電子在沒有被觀測時表現出波動性，即存在於兩條狹縫的疊加狀態中，一旦被觀測，電子表現出粒子性，直線傳播，不再顯示乾涉圖案。
薛丁格的貓思想實驗也與量子疊加態相關，描述了一個封閉盒子中的貓，其生死狀態取決於一個原子是否衰變，這個原子處於衰變與不衰變的疊加狀態，不進行觀測時，貓的生死狀態處於疊加態，一旦觀測，貓的狀態立即塌縮為生或死之一。
量子態疊加原理是量子力學基本原理之一，它指出如果量子系統的量子態可以是幾種不同量子態中的任意一種，則它們的歸一化線性組合也可以是其量子態。這個原理是量子力學中波函式疊加性質的基礎。