费米悖论是一个有关外星人、星际旅行的科学悖论，阐述的是对地外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛盾。1951年的一天，诺贝尔奖获得者、物理学家费米在与别人讨论飞碟及外星人问题时，突然冒出一句:"他们都在哪儿呢?"这句问话引出的科学论题，被称为"费米悖论" 。

"费米悖论"的隐含之意是:理论上讲，人类能用100万年的时间飞往银河系各个星球，那么，外星人只要比人类早进化100万年，现在就应该来到地球了。换言之，"费米悖论"表明这样的悖论:A.外星人是存在的--科学推论可以证明，外星人的进化要远早于人类，应该已经来到地球并存在某处。B.外星人是不存在的--迄今，人类并未发现任何有关外星人存在的蛛丝马迹。

有人尝试通过寻找地外文明的证据来解决费米悖论，也提出这些生命可能不具备人类的智慧。也有学者认为高等地外文明根本不存在，或者非常稀少以至于人类不可能联系得上。地球殊异假说有时被认为为费米悖论提供了一种解释的答案。从哈特开始，很多人开始发展关于地外文明的科学理论或模型，大部分工作都引用费米悖论作为参考。很多相关的问题已经得到重视，内容包括天文学、生物学、生态学和哲学。新兴的天体生物学给问题的解决引入了跨学科的研究手段。

费米悖论亦称费米佯谬，在费米提出之后，该佯谬得到了不断的发展，如今被称为"齐奥尔科夫斯基(K. Tsiolkovsky)·费米·维尤因(D. Viewing)·哈特(M. Hart)·蒂普勒(F. Tipler)佯谬"，这些人都曾参与了费米佯谬的讨论并提出了重要观点。