Câmara de Wilson, também chamada câmara de nuvens, consiste em um eficiente método de identificação de partículas subatômicas inventado por Charles Thomson Rees Wilson na Universidade de Cambridge em 1897. Trata-se de uma câmara com interior saturado de vapor d'água. Ao se bombardear o interior da câmara com partículas provenientes de um feixe de raios X ou uma fonte de raios gama, estas ionizam o gás presente na câmara. Os íons gasosos funcionam como núcleos de condensação do vapor, portanto ao se notar condensação, é verificada a existência das partículas.
Alguns importantes empregos da câmara foram as experiências que determinaram a carga elétrica do elétron, por Joseph John Thomson.
Tal feito rendeu a Wilson o Prêmio Nobel de Fisica de 1927, dividido com Arthur Holly Compton, o descobridor do efeito que leva seu nome.