Метастабільний стан квантових систем, збуджений стан атомних систем (атомів, молекул, атомних ядер), які можуть існувати тривалий час і, т. о., стабільні. Метастабільними є такі збуджені стани, квантові переходи з яких в стани з меншою енергією, що супроводяться випромінюванням (тобто випусканням фотонів), заборонені відбору правилами (точними або наближеними) і, отже, або зовсім не можуть відбуватися, або мало вірогідні. Міра метастабільної стану — його час життя t = 1/ A , де А — повна вірогідність переходу з даного стану у всі стани з меншою енергією. Чим менше А , тим більше t і тим стан стабільніше. У граничному випадку строго заборонених переходів А = 0, t = ¥. Зазвичай часи життя для М. с. атомів і молекул складають долі сік і сек.
Атоми і молекули в М. с. грають важливу роль в елементарних процесах, наприклад в розріджених газах: енергія збудження може тривалий час зберігатися частками, що знаходяться в М. с., і потім передаватися іншим часткам при зіткненні, що викликає післясвічення. Процеси люмінесценції складних молекул пов'язані з наявністю метастабільних молекул в триплетних збуджених станах, переходи з яких в основний синглетний стан заборонені правилами відбору. Про М. с. ядер див.(дивися) Ізомерія атомних ядер .
