Kalinio dilema yra žaidimų teorijos sąvoka, naudojama įvairioms situacijoms iliustruoti. Ši sąvoka taip pat kartais naudojama tokiose srityse kaip psichologija ir filosofija, kai žmonės nori ištirti, kodėl žmonės elgiasi taip, kaip elgiasi. Nuopelnai už kalinio dilemos vystymąsi paprastai skiriami porai RAND tyrinėtojų Merrill Flood ir Melvin Dresher, kurie dirbo šeštajame dešimtmetyje. Albertas W. Tuckeris patobulino idėją ir pavadino ją „kalinio dilema“.
Klasikiškai kalinio dilema pristatoma kaip situacija, kurioje dalyvauja du kaliniai – A ir B, kurie yra suimti dėl nusikaltimo. Policijai žinoma, kad įrodymų nepakanka, todėl kaliniai yra atskiriami ir kreipiamasi individualiai. Kiekvienam kaliniui pasakoma, kad jei jis prabils ir įjungs kitą kalinį, o tas kalinys tyli, kalbantis kalinys išeis į laisvę, o tylus kalinys atliks kalėjimo laiką. Jei abu kaliniai pasisakys, jie abu skirs šiek tiek įkalinimo, nors bausmė būtų trumpesnė nei kaliniui, kuris tylėjo, o kitas kalbėjo, o jei abu kaliniai tylės, kiekvienam bus skirta labai trumpa laisvės atėmimo bausmė.
Dėl kalinio dilemos nustatymo būdo žmonės greitai prieina prie išvados, kad geriausias būdas reaguoti į situaciją yra kito kalinio perkėlimas ir pavertimas. Tylėdamas kalinys rizikuoja būti nubaustas ilga bausme, o kitam kaliniui vaikštant. Kalbėdamas kalinys gali tikėtis, kad kitas kalinys tylės, ir tokiu atveju jis išeina į laisvę. Žinoma, kai abu kaliniai kalba, jie abu gauna šiek tiek kalėjimo, tačiau rizika tylėti suvokiama kaip daug didesnė nei kalbėjimo rizika.
Kaip minties eksperimentas, kalinio dilema yra labai įdomi, o kai kurios psichologijos pamokos žaidžia realią versiją, kad parodytų studentams, kaip tai veikia. Tai remiasi mintimi, kad žmonės, patekę į sudėtingas situacijas, paprastai bando atspėti, ką darys kiti žmonės. Kalinio dilemos atveju kaliniai susimąsto, ar kitas kalinys bendradarbiaus ir tylės, ar nuspręs išduoti tikėdamasis išeiti į laisvę.
Jei kalinys mano, kad partneris yra patikimas ir tylės, kalbėjimas yra geriausias atsakas savęs išsaugojimo požiūriu, nes yra galimybė vaikščioti. Kalinys taip pat gali manyti, kad partneris priėjo prie tos pačios išvados, tokiu atveju pasikalbėti, kad būtų išvengta dar ilgesnės laisvės atėmimo bausmės, tampa gyvybiškai svarbu, ir abu kaliniai pralaimi.
Daugelis žmonių naudojasi kalinio dilema, norėdami parodyti, kaip situacijos gali paaštrėti pasitelkus daugybę, atrodytų, racionalių variantų. Pavyzdžiui, žmonės, įstrigę intensyviame eisme, dažnai pasirenka savanaudiškus veiksmus, tikėdamiesi išsiveržti į priekį, o ne bendradarbiauti su kolektyvu. Dėl to dažnai iškyla aklavietė, kurioje visi pralaimi.