סופרפוזיציה היא היכולת של חלקיקים קטנים כמו אטום או אלקטרון להיות בשני מצבי קיום באופן סימולטני. לרוב משתמשים במונח 'סופרפוזיציה' כמונח פיזיקלי בהקשר של תורת הקוואנטים. תורת הקוואנטים נהגתה על ידי מספר מדענים והנודע בינהם הוא ארווין שרדינגר. על מנת להמחיש את הדואליות שבקיון שרדינגר הגה ניסוי מחשבתי אותו שבבוא הימים כונה "החתול של שרדינגר".
בניסוי מתואר חתול הנמצא בתיבה בה יש אטום יחיד רדיואקטיבי ולו הסתברות של חמישים אחוז להתפרק במהלך הניסוי. במידה והאטום יתפרק, חיישן סנסורי יגרום לפליטת רעל, והחתול ימות. אם האטום הרדיואטיבי לא יתפרק החתול יוותר בחיים. על מנת לדעת מה עלה בגורל החתול נפתח את התיבה ואז נוכל לראות אילו מהאופציות התממשה. עם זאת, כל עוד התיבה נותרת סגורה איננו יודעים מה מצבו של החתול: האם הוא חי או מת? לפי שרדינגר בעקבות בוהר החתול נמצא בסופרפויזציה והינו גם חי וגם מת.
דוגמא ציורית זו קשה לתפיסה, ולפי הידוע לפיזיקאים גם אינה נכונה מאחר ותורת הקוואנטים אינה פועלת על "חלקיקים גדולים" כמו חתולים. עם זאת, הדוגמא מנסה לתת ביטוי למצב דו קיומים שנמצא כתקף עבור חלקיקים קטנים כמו אטומים, אלקטרונים ופוטונים.
תופעת הסופרפוזיציה הפיזיקלית מעניינת ליישום על תופעות פסיכולוגיות ורוחניות. למשל, יש החוקרים את תופעת הרוחניות בהקשר זה- האם מגוון האפשרויות המדומיינות על ידי מטופל בדמיון מודרך יכולות להשפיע על ההווה שלו? או דוגמא נוספת- האם המיניות של כל אחד מאיתנו נמצאת בסופרפוזיציה ואנחנו יכולים להיות הטרוסקסואלים או הומוסקסואלים תלוי כיצד נעשה את הבחירות בחיינו. שאלות אלו מעלות תהיות פילוסופיות לגבי הקיום ומתאימות לגישה הפוסטמודרניסטית, לפיה יש ריבוי אמיתות. האם יש לנו את כל האופציות להיות מי שנרצה? לפי תופעת סופרפוזיציה ופוסמודרניזם- כן, אך יש לזכור שלאחר שננקטו אי אלו החלטות תופעת הסופרפוזיציה נעלמת. לדוגמא: האופציות התעסוקתיות שיהיו למוכר אביזרי מין ו ויברטורים העובד ב חנות סקס באופן עכשווי, נמוכות בכמות האופציות שהיו לו לפני שבחר בתעסוקה זו.
למרות העניין שביישום תופעת הסופרפוזיציה על תופעות פסיכולוגיות ורוחניות, הפיזיקאים מתנגדים לכך ומתמקדים בחקר התופעה וביישומים אופרטיביים לה כגון בניית מחשבים קוואנטים.