芝諾悖論是古希臘數學家芝諾提出的一系列關於運動的不可分性的哲學悖論。其共有四種表述。
1、二分法悖論。如圖 ，現在有一個運動員從起跑點出發往終點跑去。他要想跑到終點，就必須先到達全程的一半處，而要想到達一半處，必須先到達 1/4 處，這個過程可以無限的進行下去，所以，他永遠到達不了終點，或者說，他根本動不了。
2、阿基里斯和龜。如圖 ，阿基里斯追前面的一隻烏龜，阿基里斯的速度大於烏龜的速度。初始時烏龜處於 A1 處，等阿基里斯跑到 A1 處時，烏龜已經爬到 A2 處了；當阿基里斯再趕到 A2 處時，烏龜已經爬到 A3 處了 ...... 雖然每次追趕的距離越來越小，但是這個過程卻是可以永遠的進行下去的，因此阿基里斯永遠追不上烏龜。
3、飛矢不動。如圖 。一支飛行的箭是靜止的。由於每一時刻這支箭都有其確定的位置因而是靜止的，因此箭就不能處於運動狀態。《莊子 · 天下篇》說的也是這個道理：疾飛之箭，每一瞬間箭既在某點，又不在某點，即所謂的 " 不行 "" 不止 "，也就說箭既不動也不停，辯證的意味深遠。另外，中國古代的名家慧施也提出過 " 飛鳥之景，未嘗動也 " 的類似說法。
4、運動場。假設在操場上有觀眾席Ａ，列隊Ｂ、Ｃ，如圖，在一瞬間（一個最小時間單位）裡，相對於觀眾席Ａ，列隊Ｂ、Ｃ將分別各向右和左移動一個距離單位。而此時，對 B 而言 C 移動了兩個距離單位。也就是，隊列既可以在一瞬間（一個最小時間單位）裡移動一個距離單位，也可以在半個最小時間單位裡移動一個距離單位，這就產生了半個時間單位等於一個時間單位的矛盾。因此隊列是移動不了的。
這些悖論由於被記錄在亞里士多德的《物理學》一書中而為後人所知。 芝諾提出這些悖論是為了支持他老師巴門尼德關於“存在”不動、是一的學說。這些悖論中最著名的兩個是：“阿基里斯跑不過烏龜”和“飛矢不動”。這些方法可以用微積分（無限）的概念解釋，但還是無法用微積分解決，因為微積分原理存在的前提是存在廣延（如，有廣延的線段經過無限分割，還是由有廣延的線段組成，而不是由無廣延的點組成。），而芝諾悖論中既承認廣延，又強調無廣延的點。這些悖論之所以難以解決，是因為它集中強調後來笛卡爾和伽桑迪為代表的機械論的分歧點。
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