思考実験 (しこうじっけん、英: thought experiment、独: Gedankenexperiment)とは、頭の中で想像するのみの実験。科学の基礎原理に反しない限りで、極度に単純・理想化された前提(例えば摩擦のない運動、収差のないレンズなど)により遂行される。