Fermi paradoks on lahknevus arenenud maavälise elu kohta veenvate tõendite puudumise ja selle olemasolu ilmselt suure tõenäosuse vahel.
Paradoksi kinnitajad jõuavad üldiselt järeldusele, et kui eluta ainest elu tekkeks vajalikud tingimused on nii lubavad, nagu Maal olemasolevad tõendid näitavad, oleks maaväline elu piisavalt levinud, nii et oleks ebatõenäoline, et seda ei oleks tuvastatud.
Paradoks on oma nime saanud füüsik Enrico Fermi järgi, kes selle idee esimesena sõnastas (1950).
Üks esimesi, kes Fermi paradoksi kohta esitas üksikasjaliku uurimuse, oli astrofüüsik Michael H. Hart (1975).
Vastuolu potentsiaalse arvukate tsivilisatsioonide olemasolu ja täieliku tõendite puudumise vahel nendest on viinud Fermi paradoksi sõnastamiseni. On kaks võimalust – kas maaväliseid tsivilisatsioone ei eksisteerigi või siis ei saa me mingil põhjusel nendega ühendust. Esimesel juhul on võimalik, et intelligentne elu hävib iseenda , teiste või mõne looduskatastroofi tagajärjel. Samuti on võimalik, et universumis toimuvad sagedased gammakiirguse puhangud steriliseerivad regulaarselt suure osa universumist. On viidatud ka sellele, et keeruka replitseeruva molekulaarstruktuuri teke võib eeldada väga täpseid tingimusi või suurt juhust ja seega elu tekkeni Maal viinud tingimused võivad olla väga haruldased.
Kui Maa-välised tsivilisatsioonid on olemas, siis nad ei pruugi tahta ühendust võtta või on meie otsingutes vigu. Näiteks ei otsita raadiosignaale piisavalt põhjalikult – nüüdisajal otsitakse ainult lihtsaid korrapärasid, aga maavälised saatjad võivad ka kasutada tihedat signaali pakkimist. Samuti jälgitakse tänapäeval põhiliselt Päikese-sarnaseid tähti, kuid elu võib olla just mujal. Isegi SETI ei ole oma tänase varustusega võimeline vastu võtma näiteks meie võrdse arengutasemega tsivilisatsioonide signaale rohkem kui 0,3 valgusaasta kauguselt. Loodetakse tugevatele ja/või kindlalt suunatud signaalidele, mida edastaks mõni oluliselt kõrgemalt arenenud tsivilisatsioon; nende jaoks võib aga raadiolainete kasutamine olla aegunud tehnika. Ka meie enda tehnika liigub järjest kõrgema sageduse ja laiema spektri peale, mille leviala on väiksem ja seega on ka meid raskem märgata kui analoogtelevisooni ajastul.
Arvatakse ka, et just inimkonna madala arengutaseme tõttu ei kaasata meid suurte kõrg-kosmosetsivilisatsioonide ühendusse, samamoodi nagu inimene ei suhtle sipelgatega, või hoitakse meid tahtlikult loomaaialooma taoliselt isoleeritult. Kõrgemal arengutasemel võivad ehk tsivilisatsioonid (sh kunagi ka meie) tõdeda, et erinevatest kohtadest pärit olendid võivad olla liiga erinevad, et suhtlusel oleks mõtet. Võib ka olla, et tsivilisatsioonid on universumis liialt suurte vahedega ruumis ja/või ajas. Kui valguse kiirus on tõesti piirkiiruseks, võib suhtlemistakistusena otsustav olla tsivilisatsiooni lühike keskmine eluiga. Neid teemasid on laialdaselt käsitletud teadusulmes.