Domu eksperiments ir eksperiments, kas tiek veikts iztēles jomā, nevis laboratorijā. Domu eksperimenti ir paredzēti, lai pārbaudītu idejas, teorijas un hipotēzes, kuras nevar fiziski pārbaudīt, vismaz ar pašreizējo zinātnisko aprīkojumu. Papildus tam, ka tos izmanto dažās teorētisko zinātņu nozarēs, domu eksperimenti parādās arī tādās jomās kā filozofija, kur cilvēki bieži pēta sarežģītas tēmas, kuras nevar empīriski pārbaudīt vai novērot.
Visslavenākais domu eksperiments, iespējams, ir Šrēdingera kaķa eksperiments, ko izmanto, lai ilustrētu jēdzienu, kas pazīstams kā kvantu nenoteiktība. Šajā domu eksperimentā tiek lūgts iedomāties kaķi kastē ar indes flakonu un vienu radioaktīvo atomu, kuram ir 50% iespēja sabrukt un iedarbināt flakonu, izraisot kaķa nāvi. Šajā domu eksperimentā pirms kastes atvēršanas kaķis tiek uzskatīts par dzīvu un mirušu, jo nevar zināt, kas atrodas kastē.
Lai gan Šrēdingera kaķis ir šausminošs domu eksperimenta piemērs, tas rada interesantu mīklu. Izmantojot pašreizējos fizikas likumus, kā tie tiek saprasti, kaut kas nevar būt dzīvs un miris vienlaikus. Tomēr šajā domu eksperimentā šāda stāvokļa iespējamība ir skaidri ilustrēta, tādējādi paverot durvis pilnīgi jaunam fizikas apsvērumam.
Domu eksperimenti ir plaši veikti kopš 1800. gadiem, lai gan pētnieki un filozofi iepriekšējos gadsimtos lika pamatus. Domu eksperimentu var izmantot, lai apstrīdētu pieņemtu ideju, izpētītu dotās hipotēzes iznākumu, domātu par fiziku vai citām zinātņu nozarēm jaunā veidā vai pārbaudītu teorētiskās hipotēzes robežas. Daudzi ievērojami pētnieki savā darbā ir izmantojuši domu eksperimentus, un domu eksperimenti ir noveduši pie ļoti slaveniem sasniegumiem zinātnēs, piemēram, Einšteina relativitātes teorijā.
Kad kāds veic domu eksperimentu, prāta un iztēles robežas tiek pārbaudītas līdz to robežām. Bieži vien ir nepieciešams apturēt neticību vai veikt intuitīvus lēcienus, divas lietas, kuras zinātnēs parasti neiedrošina. Spēja domāt ārpus rāmjiem, veicot domu eksperimentu, var būt ļoti svarīga teorētisko zinātņu cilvēkiem, jo tā veicina neparastu domāšanas veidu, ko var izmantot, lai virzītu radikālas un dažreiz ārkārtīgi intriģējošas idejas.