平行空間，也稱為平行宇宙、平行世界、平行時空或代替宇宙，是一個理論上的概念，涉及多元宇宙理論。這些理論認為存在無限或有限個可能的宇宙集合，其中包含所有存在和可能存在的事物，如空間、時間、物質、能量以及描述它們的物理定律和物理常數。平行空間通常指的是與我們所認知的宇宙類似的其他宇宙，這些宇宙在分類上位於第一層平行宇宙。
平行空間的概念與量子力學中的波粒二象性和疊加態有關，這些概念表明粒子可以存在於多個狀態之間，直到被觀測時才決定呈現哪一種狀態。量子糾纏和隱形傳態等現象也被用來支持平行空間的存在，儘管這些理論在科學界仍有爭議。
此外，平行空間的概念也與時間旅行的邏輯悖論相關，其中提到如果時間旅行者回到過去改變歷史，可能會導致時間線上出現分杈，從而產生多個平行空間。
在現代物理學中，平行空間通常被視為與我們生活的三維空間和時間相平行的空間，它們不會重合或碰撞，而是各自獨立地存在。平行空間的存在與否仍然是一個有待驗證的問題，因為它們與我們目前對物理定律的理解相衝突。