弗兰克赫兹实验是指由德国物理学家弗兰克和赫兹于1914年在气体电离领域开展的实验，其简单来说就是利用电场加速电子，使其撞到原子后产生电离而进行实验。
该实验的基本原理是: 在电子能量低于某一特定值的情况下，电子与原子的碰撞不一定能产生电离，而是产生的是弹性碰撞；而当电子的能量高于这个特定值时，电子与原子的碰撞就能产生电离现象。这个特定值被称为弗兰克-赫兹实验的第一激发电压。此后，不管电子的能量增加多少，只要它们的能量不低于第一激发电压，它们在相遇时就会把原子激发到第一激发态。这些激发态原子会再次从它们的激发态跃迁回到基态，并在跃迁时释放出一个光子。这个现象被称为“弗兰克赫兹效应”。
弗兰克赫兹实验的应用十分广泛，尤其在半导体物理学和固体物理学方面有着重要的应用。它的应用使得人们能够更加深入地了解物体的基本结构和性质，因此，弗兰克赫兹实验被誉为“物理学中具有划时代意义的一项重大实验”。