En mecánica cuántica relativista, la paradoja de Klein es una problema hipotético relacionado con la ecuación de Dirac. La paradoja aparece cuando se intenta interpretar ciertas soluciones de la ecuación de Dirac bajo la interpretación de una partícula única. Específicamente, predice la no conservación de la amplitud de la función de onda de una partícula cuando atraviesa una barrera de alta energía.[1]​ La paradoja fue publicada en 1929 y fue nombrada en honor a su autor, Oskar Klein.[2]​