Potenciální bariéra je oblast prostoru, která odděluje dvě další oblasti s různými nebo identickými potenciálními energiemi. Vyznačuje se "výškou" - minimální energií klasické částice potřebnou k překonání bariéry.
Na obrázku nahoře je sekce BNC potenciální bariérou pro částici s energií E1. Potenciální bariérou pro částici s energií E2 je úsek z nuly do bodu D, protože částice se nemůže přiblížit k počátku souřadnic blíže, než je souřadnice bodu D.
V klasické mechanice v případě, kdy částice nemá energii větší než maximum pro danou bariéru, nebude schopna překonat potenciální bariéru. V kvantové mechanice je naopak možné bariéru s určitou pravděpodobností překonat ( tunelový efekt ).