In meccanica quantistica la barriera di potenziale è un potenziale del tipo:
Essa produce un effetto quantistico relativamente a un fascio di particelle che viaggiano nella direzione positiva dell'asse x, dove per e per le particelle sono libere e per sono sottoposte a un potenziale costante . Mentre nella meccanica classica le particelle che arrivano alla barriera di potenziale con energia rimbalzano sulla barriera e riprendono il moto nel verso opposto, ciò non è sempre vero in meccanica quantistica.