Un experimento mental es un recurso de la imaginación empleado para investigar la naturaleza de las cosas. En su sentido más amplio es el empleo de un escenario hipotético que nos ayude a comprender cierto razonamiento o algún aspecto de la realidad. Existe una gran diversidad de experimentos mentales. Sin embargo, todos emplean una metodología racional independiente de consideraciones empíricas, en el sentido de que no se procede por observación o experimentación física (otra forma de realizar la misma distinción sería entre lo a priori y lo a posteriori). Famosos ejemplos de experimentos mentales son el demonio de Maxwell y el gato de Schrödinger. Gran parte de la ética, la filosofía del lenguaje y la filosofía de la mente están fundamentados firmemente en los resultados de experimentos mentales: el violinista de Thompson, la habitación china de Searle, la tierra gemela de Putnam, las personas que se dividen como una ameba de Parfit o el cerebro en una cubeta de Dancy. Puede mencionarse su importancia para campos tan variados como la filosofía, el derecho, la física y la matemática. En filosofía lo han empleado por lo menos desde la Antigüedad clásica, algunos filósofos presocráticos, y eran igualmente bien conocidos en el derecho romano. El siglo XVII fue testigo de algunas de sus puestas en práctica más brillantes en Galileo, Descartes, Newton y Leibniz. Y en nuestros tiempos, la creación de la mecánica cuántica y la relatividad son casi impensables sin el papel crucial jugado por los experimentos mentales.