Η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg είναι μια αρχή της πυρηνικής φυσικής, που περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον θεωρητικό φυσικό Werner Heisenberg. Δηλώνει ότι δεν μπορεί κανείς να μετρήσει με ακρίβεια και ακρίβεια την ορμή και τη θέση ενός δεδομένου υποατομικού σωματιδίου ταυτόχρονα. Η αρχή δηλώνει επίσης ότι η ακρίβεια των δύο μετρήσεων σχετίζεται αντιστρόφως — η ακρίβεια μιας μέτρησης μειώνεται αντίστοιχα καθώς η μέτρηση της άλλης πλησιάζει το όριο της ακρίβειάς της. Ο Heisenberg διευκρίνισε την αρχή, δηλώνοντας ότι δεν είχε καμία σχέση με πειραματικές τεχνικές ή συσκευές μέτρησης. Ακόμη και υπό θεωρητικά ιδανικές και τέλειες συνθήκες, θα παρέμενε σε ισχύ.
Στο έγγραφο του Heisenberg για την αβεβαιότητα σε σχέση με τα υποατομικά σωματίδια, η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg δηλώνει ότι «Όσο ακριβέστερα προσδιορίζεται η θέση, τόσο λιγότερο ακριβής είναι η ορμή γνωστή σε αυτή τη στιγμή και το αντίστροφο». Αυτή η δήλωση φαίνεται απλή, αλλά είχε σημαντικές επιπτώσεις για τις πολύ νέες επιστήμες της κβαντικής μηχανικής και της κβαντικής φυσικής. Έφερε επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες κατανοούσαν τη φυσική, το σύμπαν, τη φύση της ύλης και την πραγματικότητα. Πριν από την ανάπτυξη αυτής της ιδέας, η φυσική βασιζόταν στην υπόθεση ότι, θεωρητικά, υπήρχε μια ακριβής και ακριβής τιμή για κάθε πτυχή κάθε σωματιδίου στο σύμπαν, ακόμα κι αν δεν υπήρχαν τα μέσα για τη μέτρηση αυτών των ιδιοτήτων.
Η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg λέει ότι όχι μόνο δεν ισχύει αυτό, αλλά ότι δεν μπορεί ποτέ να συμβεί και ότι αυτό το γεγονός είναι αποτέλεσμα της θεμελιώδους δομής της ύλης και του τρόπου με τον οποίο συμπεριφέρονται τα σωματίδια που την αποτελούν. Αντί για ακριβείς τιμές για τις διάφορες ιδιότητες των υποατομικών σωματιδίων, η κβαντομηχανική αντ’ αυτού ασχολείται με τις πιθανότητες τέτοιων τιμών και με το πώς θα συμπεριφερθούν τα σωματίδια. Σχετίζεται επίσης με την ικανότητα του φωτός να δρα και ως κύμα και ως σωματίδιο και με την πεπερασμένη ταχύτητα με την οποία ταξιδεύει.
Ως μέρος της εργασίας του για την ανάπτυξη της αρχής, ο Heisenberg επεξεργάστηκε αυτό που ονομάζονται σχέσεις αβεβαιότητας. Ως βάση για αυτήν την εργασία, χρησιμοποίησε ένα υποθετικό μονό ηλεκτρόνιο που κινείται μέσα στο κενό. Οι παρατηρήσεις του ηλεκτρονίου περιγράφονται ως προς την ορμή του, η οποία ορίζεται ως η ταχύτητά του — ταχύτητα και διεύθυνση — πολλαπλασιασμένη επί τη μάζα, το φορτίο του και τον χρόνο που απαιτείται για την παρατήρηση. Χρησιμοποίησε ένα σκεπτικό πείραμα, χρησιμοποιώντας ένα φανταστικό μικροσκόπιο ακτίνων γάμμα, για να δείξει ότι η αρχή του δείχνει ότι είναι αδύνατο να γνωρίζουμε την ακριβή τιμή όλων των μεταβλητών των ιδιοτήτων ενός τέτοιου σωματιδίου.