Pauli-uitsluitingsprincipe, bewering dat geen twee elektronen in een atoom tegelijkertijd in dezelfde staat of configuratie kunnen zijn, voorgesteld (1925) door de Oostenrijkse natuurkundige Wolfgang Pauli om rekening te houden met de waargenomen patronen van lichtemissie door atomen. Het uitsluitingsprincipe is vervolgens gegeneraliseerd om een hele klasse van deeltjes te omvatten waarvan het elektron slechts één lid is.
Subatomaire deeltjes vallen in twee klassen, gebaseerd op hun statistisch gedrag. De deeltjes waarop het uitsluitingsprincipe van Pauli van toepassing is, worden fermionen genoemd; degenen die dit principe niet gehoorzamen, worden bosonen genoemd. In een gesloten systeem, zoals een atoom voor elektronen of een kern voor protonen en neutronen, worden fermionen zo verdeeld dat een bepaalde toestand slechts door één wordt ingenomen.
Deeltjes die het uitsluitingsprincipe gehoorzamen, hebben een karakteristieke waarde van spin of intrinsiek impulsmoment; hun draai is altijd een oneven geheel getal veelvoud van de helft. In de moderne opvatting van atomen kan worden gedacht dat de ruimte rond de dichte kern bestaat uit orbitalen of regio's, die elk slechts twee verschillende staten omvatten. Het Pauli-uitsluitingsprincipe geeft aan dat, als een van deze toestanden bezet is door een elektron met een halve spin, de andere alleen bezet kan worden door een elektron met een tegengestelde spin, of een negatieve spin. Een orbitaal bezet door een paar elektronen met tegengestelde spin is gevuld: er mogen geen elektronen meer in komen totdat een van de twee de orbitaal verlaat. Een alternatieve versie van het uitsluitingsprincipe zoals toegepast op atoomelektronen stelt dat geen twee elektronen dezelfde waarden kunnen hebben van alle vier de kwantumgetallen.
