彭罗斯阶梯（Penrose stairs）是一个有名的几何学悖论，指的是一个始终向上或向下但却走不到头的阶梯，可以被视为彭罗斯三角形的一个变体，在此阶梯上永远无法找到最高的一点或者最低的一点。彭罗斯阶梯由英国数学家罗杰·彭罗斯及其父亲遗传学家列昂尼德·彭罗斯于1958年提出。
彭罗斯阶梯不可能在三维空间内存在，但只要放入更高阶的空间，彭罗斯阶梯就可以很容易的实现。如同莫比乌斯环、克莱因瓶。
这个“不可能台阶”是由英国遗传学家列昂尼尔·S·彭罗斯和他的儿子数学家罗杰尔·彭罗斯发明的，后者于1958年把它公布于众，人们常称这台阶为“彭罗斯台阶”。荷兰画家莫里茨·埃舍尔对此深感兴趣，他在他的石版画“攀高和下行”中充分地利用了“彭罗斯台阶”。
潘洛斯阶梯，曾出现在电影《盗梦空间》里面的清醒梦境中。Arthur 展示给Ariadne看的奇怪阶梯，以及Arthur绕到佣兵背后的楼梯间，这是一座无限循环的阶梯。这种不可能出现的物体来自于将三维物体描绘于二维平面时出现的错视现象。本来这些对象不可能实际在三维空间构造出来，因为这些错视和观看角度密切相关，不过可以利用计算机3D绘图做到很接近的程度，毕竟观看者看到的依旧是显示在二维平面屏幕上的图像。
但是这个潘洛斯阶梯真的存在吗？亦或是只是利用了人类的视觉错乱关系而已？要知道一些所谓的学说，有些时候也只是利用了人们的视觉错误而已。当然，这并不代表潘洛斯阶梯就是错误的。
罗彻斯特理工学院的建筑师打破平面的局限，在校园里建造一座“潘洛斯阶梯”，并且将相关的视频资料发布出去了，通过影片可以知道，人物快速的走上楼梯，消失在了镜头前，但是几乎同时，又从镜头角落的下层楼梯处走了上来。
这个视频在当时引起了不小的反响，但是后来经过相关的报道才知道，这只是经过剪辑的技巧得来的，这样也证明了到目前为止并没有潘洛斯阶梯的存在，这个视频制作的目的就是为了能够将潘洛斯阶梯传播出去，让更多的人知道这个，以求更多的人来解答这个世界性质的难题。
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