Het gevangenendilemma (Engels: prisoner's dilemma) is een begrip uit de speltheorie als voorbeeld van de relatieve voordelen van samenwerken of niet
Er is een ernstig misdrijf gepleegd. Twee gewapende mannen worden gepakt en het lijkt dat het de daders zijn, maar het bewijs ontbreekt. Ze worden apart in de cel gezet en kunnen niet met elkaar communiceren. De officier van justitie (openbaar aanklager) doet elke verdachte het volgende voorstel:
1. Als jullie allebei blijven zwijgen, kan ik jullie niet veel maken. Je krijgt dan alleen een lichte straf wegens wapenbezit zonder vergunning.
2. Als er een bekent, is de zaak rond. Degene die bekent zal ik vrijspreken omdat hij zo goed heeft meegewerkt. Degene die niet bekent kan minstens tien jaar gevangenisstraf verwachten.
3. Als jullie allebei bekennen, krijgen jullie allebei vijf jaar.
De vraag is: wat kan een gevangene het beste doen (optimale strategie)?
De kern van het dilemma is dat het voor beide verdachten samen beter is te zwijgen, maar elke verdachte denkt alleen aan zijn eigen voordeel. Ongeacht wat de ander doet, is het voor elke verdachte beter te bekennen. Immers, als de ander zou zwijgen heeft bekennen het grootste voordeel, en als de ander bekent, heeft wederom bekennen het grootste voordeel. In de onderstaande tabel kruipen we in de huid van een van de verdachten:
Ik zwijg Ik beken
Hij zwijgt Ik krijg een geldboete, hij ook (samen nul jaar) Ik ben vrij, hij krijgt tien jaar (samen tien jaar)
Hij bekent Ik krijg tien jaar, hij is vrij (samen tien jaar) Ik krijg vijf jaar, hij ook (samen tien jaar)
Speltheoretisch bezien is het voornaamste kenmerk van dit spel dat het een niet-nulsomspel is: de gezamenlijke straf is - afgezien van de geldboete - nul of tien jaar. Vergelijkbare situaties komen in het dagelijks leven vaak voor. Is het in dergelijke situaties beter om samen te werken met de ander of om voor de snelle winst te gaan? Als men voorziet dat een dergelijke situatie met dezelfde partijen vaker zal voorkomen is het beter om samen te werken (en beiden te zwijgen in het voorbeeld). Is de ontmoeting eenmalig dan kan dit anders liggen.
Het gevangenendilemma krijgt in de ethiek veel aandacht omdat nogal wat maatschappelijke problemen overeenkomsten vertonen met het gevangenendilemma. Het gaat dan niet meer om twee personen die wel of niet samenwerken, maar om vele mensen. Evenmin is er sprake van een eenmalige keuze, maar dient er steeds opnieuw gekozen te worden. We spreken dan van een gegeneraliseerde gevangenendilemmasituatie. Belasting betalen of afval opruimen zijn voorbeelden van een gegeneraliseerde gevangenendilemmasituatie.
In het algemeen spreekt men in het gevangenendilemma van 'samenwerken' en 'deserteren' (Engels: cooperate en defect). In het klassieke dilemma is het samenwerken dus zwijgen (want als beide spelers dat doen, komen ze er gezamenlijk het beste vanaf) en deserteren is bekennen: men kiest dan voor het eigen hachje.