Длина́ свободного пробега — среднее расстояние, проходимое частицей между двумя последовательными соударениями с другими частицами. Понятием длины свободного пробега пользуются при расчетах процессов переноса, например вязкости, теплопроводности, диффузии, электропроводности. Согласно кинетической теории газов, молекулы от столкновения до столкновения движутся равномерно и прямолинейно. С повышением плотности газа (его давления) длина свободного пробега уменьшается, так как растет число столкновений. Повышение температуры (интенсивности движения молекул) приводит к росту длины свободного пробега. Для обычных молекулярных газов в нормальных условиях (при атмосферном давлении и 20 °С) длина свободного пробега составляет ~ 10-5 см, что примерно в сто раз больше среднего расстояния между молекулами. К частицам, движение и взаимодействие которых подчиняется законам квантовой механики, понятие длины свободного пробега также применимо (например, электроны проводимости в твердом теле, нейтроны в слабо поглощающих средах, фотоны в звездах), но расчет длины свободного пробега для таких частиц более сложен.