Хва́левая фу́нкцыя ў квантавай механіцы — камплексная функцыя, якая поўнасцю апісвае стан мікрачасціцы (электрона, атама, малекулы і інш.) або іншай квантавамеханічнай сістэмы (напрыклад, крышталя); рашэнне ўраўнення Шродзінгера.
Дазваляе вызначыць імавернасці і сярэднія значэнні фізічных велічынь, якія характарызуюць стан сістэмы. Напрыклад, квадрат модуля хвалевай функцыі роўны імавернасці (ці шчыльнасці імавернасці) таго, што гэтыя велічыні прымаюць пэўныя значэнні (або знаходзяцца ў пэўных інтэрвалах значэнняў).
Хвалевую функцыю таксама часта называюць амплітудай імавернасці.
Для хвалевай функцыі выконваецца прынцып суперпазіцыі: калі сістэма можа знаходзіцца ў станах з хвалевымі функцыямі
, то магчымы стан з хвалевай функцыяй, роўнай любой лінейнай камбінацыі гэтых функцый.
Для сістэм з многіх аднолькавых часціц істотныя ўласцівасці сіметрыі хвалевай функцыі, якая вызначае статыстыку дадзенай сістэмы часціц.