量子泡沫（英语：Quantum foam），又称时空泡沫或惠勒泡沫（英语：space time foam），是一种物理概念，最早在1955年由约翰·惠勒所提出量子力学中的一个概念。量子泡沫即为诞生前宇宙的概念化。
在量子泡沫的普朗克尺度(10-35米)里，时空不再是平滑的，许多不同的形状会像泡沫一样随机浮出，又随机消失，这样在微小世界的能量起伏，就是所谓的“量子涨落”。在量子涨落中形成的小通道，就是所谓的虫洞，而这些量子虫洞则又可以连接到周遭众多的起伏泡沫，那些量子泡沫就是幼宇宙。
量子泡沫可用于极小尺度（普朗克长度量级）下量子振荡的定性描述。在这么小的尺度下海森堡的不确定性原理允许能量暂时产生并瞬间产生粒子和反粒子，然后在不违反物理守恒定律下互相湮灭，由于此处讨论的时间和空间规模极小，且加上虚拟粒子增加的能量，根据爱因斯坦的广义相对论，表明，在足够小的范围内，这些波动的能量将是大到足以使在较大的尺度上可观测到相对平滑时空的显著偏离，有如泡沫一般，因此，在量子泡沫里，空间没有一定的结构，对于各种不同的形状和曲度都有不同的几率。
