एक चिंतन प्रयोग (Thought experiment) एक काल्पनिक स्थिति है जिसमें एक परिकल्पना (hypothesis), सिद्धांत, या सारघटक (principle) को उसके परिणामों के माध्यम से सोचने के उद्देश्य से पेश किया जाता है।

श्रोडिंगर की बिल्ली (1935) एक ऐसी बिल्ली प्रस्तुत करती है जो एक यादृच्छिक क्वांटम घटना के आधार पर जीवित और मृत अवस्थाओं की अध्यारोपण (Superposition) में है। यह रोजमर्रा की वस्तुओं पर लागू होने पर बोह्र की कोपेनहेगन निर्वचन के प्रति-सहजज्ञानात्मक निहितार्थों को दर्शाता है।