Se llama partícula en una caja o partícula en un pozo de potencial infinito a un sistema físico en el que una partícula se mueve sometida a potencial cero entre dos paredes de potencial infinito. El movimiento de la partícula está confinado entre ambas paredes, sin pérdida de energía en las colisiones. Según la mecánica clásica el movimiento de la partícula será rectiliíneo y uniforme, con cambios en el sentido de la velocidad (colisión) pero no en su módulo.
Si la partícula es pequeña (cuántica) deja de cumplir las Leyes de Newton y debemos resolver la ecuación de Schrödinger para conocer su comportamiento. ¿Coincidiran los resultados clásicos con las predicciones de la mecánica cuántica?.