Hamiltonoperatoren er en kvantemekanisk operator H, der beskriver energien af et system og opfylder Schrödingerligningen , hvor E er energien. Hamiltonoperatoren er defineret ved , hvor ħ er den reducerede Planckkonstant , m er massen, Δ er Laplace-operatoren og V er potentialet.[1]
Ved at udnytte at impulsoperatoren er er -iħ∇, og at den kinetiske energi er , kan Hamiltonoperatoren omskrives som .