泡利方程，也稱為薛丁格-泡利方程，是用於描述帶有自旋1/2的粒子（例如電子）在與電磁場相互作用下的量子力學方程。它在非相對論極限下是狄拉克方程的一個特例，適用於粒子速度較慢，相對論效應可以忽略的情況。泡利方程由沃爾夫岡·泡利於1927年提出，旨在克服薛丁格方程的局限性，後者未考慮到粒子的自旋性質。
泡利方程的廣義形式如下：
動量算符 ( \hat{p} = -i\hbar
abla )
泡利矩陣 ( \vec{\sigma} )
泡利旋量 ( \Psi )
泡利方程的哈密頓算符是一個2 x 2矩陣算符，類似於帶電粒子在電磁場中的經典哈密頓算符，但後者沒有考慮到自旋。泡利矩陣可以從動能項中移出，簡化方程的處理。
實驗上，泡利方程與施特恩-格拉赫實驗密切相關，該實驗展示了原子在磁場中的自旋取向。泡利方程能夠解釋原子如何獲得特定的自旋取向，例如流過不均勻磁場的銀原子。此外，它也在反常塞曼效應中起到關鍵作用，導致磁場中譜線（對應到能階）的分裂。
泡利方程在量子力學中扮演著中介角色，它既非完全的非相對論性，也能夠描述自旋相關的行為，介於薛丁格方程和狄拉克方程之間。薛丁格方程是非相對論性的，無法描述自旋；而狄拉克方程則完整地考慮了相對論效應，可以描述自旋。