Kvantna superpozicija je osnovni princip kvantne mehanike, po kojem se, poput valova u "klasičnoj" fizici, bilo koja dva (ili više) kvantnih stanja mogu dodati ("superponirati"), te će rezultat biti valjano kvantno stanje; i obrnuto, svako kvantno stanje se može predstaviti kao zbroj dva ili više posebna stanja. Matematički se odnosi na svojstvo rješenja Schrödingerove jednadžbe; s obzirom na to da je Schrödingerova jednadžba linearna, bilo koja linearna kombinacija rješenja će također biti rješenje jednadžbe.
Primjer fizički vidljive manifestacije superpozicije je eksperiment s dvostrukom pukotinom.