Thí nghiệm Stern–Gerlach chỉ ra rằng hướng không gian của mômen động lượng bị lượng tử hóa. Nó chứng minh các hệ cấp nguyên tử có những tính chất lượng tử nội tại, và các phép đo trong cơ học lượng tử ảnh hưởng tới hệ đang được đo. Trong thí nghiệm gốc, các nguyên tử bạc được đẩy bay qua một từ trường không đều, làm lệch quỹ đạo của các nguyên tử trước khi chúng chạm tới màn chắn thăm dò. Cũng có thể dùng thay thế bằng các loại hạt khác. Nếu các hạt có mômen lưỡng cực từ liên hệ với spin mômen động lượng của chúng, gradien từ trường sẽ làm lệch chúng khỏi quỹ đạo thẳng. Tuy nhiên, khi quan sát màn chắn lại thấy các điểm tích tụ thành những đám rời rạc hơn là sự phân bố liên tục, do bản chất của spin lượng tử. Về mặt lịch sử, thí nghiệm này mang tính quyết định khi đã thuyết phục được các nhà vật lý về hiện thực lượng tử hóa của mômen động lượng trong mọi hệ vi mô.Thí nghiệm được các nhà vật lý Đức Otto Stern và Walther Gerlach thực hiện đầu tiên vào năm 1922.[1][2][3]