在物理學中，約瑟夫森效應是當兩個超導體靠近放置時發(fā)生的一種現(xiàn)象，它們之間存在某種障礙或限制。 這是宏觀量子現(xiàn)象的一個例子，其中量子力學的影響可以在普通尺度而非原子尺度上觀察到。 約瑟夫森效應具有許多實際應用，因為它展示了不同物理量（例如電壓和頻率）之間的精確關系，有助于高精度測量。

約瑟夫森效應產生稱為超電流的電流，該電流在沒有施加任何電壓的情況下連續(xù)流過稱為約瑟夫森結 (JJ) 的設備。 它們由兩個或多個通過薄弱環(huán)節(jié)耦合的超導體組成。 薄弱環(huán)節(jié)可以是薄絕緣屏障（稱為超導體-絕緣體-超導體結，或 S-I-S）、一小段非超導金屬（S-N-S），或削弱接觸點超導性的物理收縮（ S-C-S）。

約瑟夫森結在量子力學電路中具有重要應用，例如 SQUID、超導量子位和 RSFQ 數(shù)字電子學。 1 伏特的 NIST 標準是通過 20,208 個串聯(lián)的約瑟夫森結陣列實現(xiàn)的。

約瑟夫森效應以物理學家布賴恩大衛(wèi)約瑟夫森的名字命名，他于 1962 年預測了薄弱環(huán)節(jié)上電流和電壓的數(shù)學關系。 直流約瑟夫森效應曾在 1962 年之前的實驗中出現(xiàn)過，但被歸因于超短路或絕緣屏障的破口，導致電子在超導體之間直接傳導。 第 一篇宣稱發(fā)現(xiàn)約瑟夫森效應并進行必要的實驗檢驗的論文是菲利普安德森和約翰羅威爾的論文。 這些作者獲得了從未強制執(zhí)行但從未受到質疑的效果的專利。

在約瑟夫森做出預測之前，人們只知道單個（即非成對）電子可以通過量子隧道效應流過絕緣勢壘。 約瑟夫森是第 一個預測超導庫珀對隧道效應的人。 由于這項工作，約瑟夫森獲得了 1973 年的諾貝爾物理學獎。

約瑟夫森結的類型包括φ約瑟夫森結（其中π約瑟夫森結是特例）、長約瑟夫森結和超導隧道結。 Dayem 橋是約瑟夫森結的薄膜變體，其中薄弱環(huán)節(jié)由尺寸為幾微米或更小的超導線組成。 設備的約瑟夫森結計數(shù)用作其復雜性的基準。 約瑟夫森效應有廣泛的用途，例如在以下領域。

SQUID 或超導量子干涉裝置是非常靈敏的磁力計，通過約瑟夫森效應運行。 它們廣泛應用于科學和工程領域。

在精密計量學中，約瑟夫森效應提供頻率和電壓之間精確可重復的轉換。 由于銫標準已經精確且實際地定義了頻率，因此出于大多數(shù)實際目的，使用約瑟夫森效應來給出伏特的標準表示，即約瑟夫森電壓標準。

單電子晶體管通常由超導材料構成，允許使用約瑟夫森效應來實現(xiàn)新穎的效果。 由此產生的裝置稱為超導單電子晶體管。

約瑟夫森效應還用于根據(jù)與量子霍爾效應相關的約瑟夫森常數(shù)和馮克利青常數(shù)最精確地測量基本電荷。

RSFQ 數(shù)字電子設備基于分流約瑟夫森結。 在這種情況下，結切換事件與一個攜帶數(shù)字信息的磁通量量子 1 2 e h {displaystyle scriptstyle {frac {1}{2e}}h} 的發(fā)射有關：缺少 switching 相當于 0，而一個 switching event 攜帶 1。

約瑟夫森結在超導量子計算中作為量子位是不可或缺的，例如在通量量子位或其他方案中，其中相位和電荷充當共軛變量。

超導隧道結探測器 (STJ) 可能會在幾年內成為 CCD（電荷耦合器件）的可行替代品，用于天文學和天體物理學。 這些設備在從紫外線到紅外線以及 X 射線的廣泛光譜范圍內均有效。 該技術已在 SCAM 儀器中的威廉.赫歇耳（William Herschel）望遠鏡上進行了試驗。

Quiterons 和類似的超導開關設備。

約瑟夫森效應也在超流氦量子干涉裝置（SHeQUIDs）中被觀察到，它是 dc-SQUID 的超流氦類似物。