Stern-Gerlachov eksperiment [štεrn gε'rlax~], eksperiment koji je doveo do otkrića da je elektronima u elektronskom omotaču atoma svojstven spin sa samo dvije kvantizirane vrijednosti, nazvan po Ottu Sternu i njemačkom fizičaru Walteru Gerlachu (1889–1979), koji su ga provodili (1921–22).
U eksperimentu se snop električki neutralnih atoma srebra od izvora na temperaturi od približno 1000 K propuštao kroz kolimator brzinom oko 500 m/s do staklenoga zastora. Kada na snop atoma srebra nije djelovalo magnetsko polje ili kada je magnetsko polje bilo homogeno, atomi srebra zaustavljali su se na zastoru ocrtavajući tanku liniju u obliku proreza na kolimatoru. Međutim, kada je djelovalo nehomogeno magnetsko polje, srebrna linija na zastoru se po dužini dijelila na dvije, što nije objašnjivo u okvirima klasične fizike.
Eksperiment su protumačili George Eugene Uhlenbeck i Samuel Abraham Goudsmit (1925) uvođenjem elektronskoga spina, tako da se spinski magnetski moment nesparenoga elektrona (srebro ima 47 elektrona) ili pribraja ili oduzima orbitalnomu magnetskom momentu, stvarajući razliku između magnetskih momenata jednakih atoma što nehomogenomu magnetskom polju omogućava razdvajanje snopa atoma srebra.
