Heisenbergov princip nesigurnosti je princip nuklearne fizike, koji je prvi opisao teoretski fizičar Werner Heisenberg. On kaže da se ne može točno i precizno izmjeriti zamah i položaj dane subatomske čestice istovremeno. Načelo također kaže da je točnost dvaju mjerenja obrnuto povezana – točnost jednog mjerenja se na odgovarajući način smanjuje kako se mjerenje drugog približava granici svoje točnosti. Heisenberg je pojasnio princip, navodeći da nema nikakve veze s eksperimentalnim tehnikama ili mjernim aparatima. Čak i pod teorijski idealnim i savršenim uvjetima, on bi ostao na snazi.
U Heisenbergovom radu o nesigurnosti s obzirom na subatomske čestice, Heisenbergov princip nesigurnosti kaže: „Što je položaj preciznije određen, to je manje precizno poznat impuls u ovom trenutku, i obrnuto.” Ova se izjava čini jednostavnom, ali je imala važne implikacije za vrlo nove znanosti kvantne mehanike i kvantne fizike. Revolucionirao je način na koji znanstvenici razumiju fiziku, svemir, prirodu materije i stvarnost. Prije razvoja ove ideje, fizika se temeljila na pretpostavci da, teoretski, postoji točna i precizna vrijednost za svaki aspekt svake čestice u svemiru, čak i ako sredstva za mjerenje tih svojstava ne postoje.
Heisenbergov princip nesigurnosti kaže da ne samo da to nije slučaj nego da to nikada ne može biti slučaj i da je ta činjenica rezultat temeljne strukture materije i načina na koji se ponašaju čestice koje je čine. Umjesto točnih vrijednosti za različita svojstva subatomskih čestica, kvantna mehanika se bavi vjerojatnostima takvih vrijednosti i kako će se čestice ponašati. Također je povezano sa sposobnošću svjetlosti da djeluje i kao val i kao čestica te konačnom brzinom kojom putuje.
Kao dio svog rada na razvoju principa, Heisenberg je razradio ono što se naziva odnosima nesigurnosti. Kao osnovu za ovaj rad koristio je hipotetski jedan elektron koji se kreće kroz vakuum. Promatranja elektrona opisana su u smislu njegovog zamaha, koji je definiran kao njegova brzina – brzina i smjer – pomnožen s njegovom masom, nabojom i vremenom uključenim u promatranje. Koristio je misaoni eksperiment, koristeći imaginarni mikroskop gama zraka, kako bi pokazao da njegov princip pokazuje da je nemoguće znati točnu vrijednost svih varijabli svojstava takve čestice.