ทฤษฎีหุบเขาลึกลับเป็นความคิดที่จัดขึ้นโดยบางคนที่เชี่ยวชาญด้านวิทยาการหุ่นยนต์ ตามทฤษฎีแล้วยิ่งมีหุ่นยนต์เหมือนมนุษย์มากเท่าไหร่ก็ยิ่งดึงดูดผู้คนมากขึ้นจนกระทั่งมันข้ามเส้นและกลายเป็นมนุษย์เกือบกระตุ้นการตอบสนองของความกลัวสยองขวัญหรือความรังเกียจ ตามผู้เสนอของทฤษฎีหุบเขาลึกลับทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าการใช้งานของหุ่นยนต์อาจถูก จำกัด โดยการตอบสนองนี้ ทฤษฏีนี้ไม่เป็นที่ยอมรับในระดับสากลอย่างไรก็ตามจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม
ทฤษฎีนี้นำเสนอโดย Masahiro Mori ผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาการหุ่นยนต์ญี่ปุ่นในปี 1970 เขาอ้างอิงความคิดที่ว่าหุ่นยนต์อาจจะซักวันหนึ่งมีความคล้ายคลึงกับมนุษย์และการคล้ายคลึงกันนี้อาจทำให้ผู้คนรู้สึกไม่สบายใจ หุ่นยนต์ แนวคิดก็คือว่าในหุ่นยนต์ที่เกือบจะเป็นมนุษย์ลักษณะที่ไม่ใช่มนุษย์จะปรากฏชัดแจ้งชัดสร้างความไม่ลงรอยกันทางปัญญาในมนุษย์ที่มีปฏิสัมพันธ์กับหุ่นยนต์ ในทางตรงกันข้ามในหุ่นยนต์ที่เห็นได้ชัดว่าหุ่นยนต์ลักษณะเหมือนมนุษย์เช่นแขนหรือดวงตาถูกมองว่าเป็นที่รัก
"วัลเลย์" ในทฤษฎีวัฏจักรอันลึกลับเป็นสิ่งที่น่าจะเป็นไปได้ในกราฟที่แสดงการตอบสนองของมนุษย์ต่อหุ่นยนต์ การศึกษาได้แนะนำว่าหุบเขานี้ยังปรากฏในกราฟภาพของการตอบสนองต่อมนุษย์คนอื่นเมื่อพวกเขาป่วยหรือพิการอย่างรุนแรง; คนดูเหมือนจะตอบสนองต่อคนที่กำลังจะตายในลักษณะเดียวกันกับที่พวกเขาอาจตอบสนองต่อหุ่นยนต์เกือบมนุษย์ในคำอื่น ๆ ในการปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับมนุษย์การตอบสนองของความกลัวและความรังเกียจนั้นดูเหมือนจะเป็นสากลเกือบจะบอกว่ามันอาจมีพื้นฐานทางวิวัฒนาการและผู้สนับสนุนของทฤษฎีลึกลับหุบเขาลึกลับแนะนำว่าสิ่งเดียวกันอาจทำงานในปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์
หุ่นยนต์เป็นหัวข้อที่น่าสนใจสำหรับหลาย ๆ คนถ้าความนิยมของหุ่นยนต์ในภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์และรายการโทรทัศน์เป็นตัวบ่งชี้ใด ๆ หุ่นยนต์ที่มีความสมจริงอย่างมากแสดงให้เห็นในหลากหลายวิธีในนิยายวิทยาศาสตร์โดยมีเรื่องราวบางอย่างที่บอกว่าหุ่นยนต์จะกลายเป็นปีศาจในขณะที่คนอื่น ๆ ระบุว่าหุ่นยนต์นั้นจะเป็นเครื่องมือทางเทคโนโลยีสำหรับมนุษย์ ด้วยการตระหนักถึงทฤษฎีหุบเขาลึกลับผู้เขียนนิยายวิทยาศาสตร์บางคนจึงเล่นตามแนวคิดเรื่องมนุษย์ที่น่าขนลุกในงานของพวกเขา
เมื่อนักพัฒนาหุ่นยนต์พูดถึงทฤษฎีของหุบเขาลึกลับในการทำงานพวกเขามักจะทำเช่นนั้นโดยการออกแบบหุ่นยนต์ที่มีลักษณะหุ่นยนต์ที่ชัดเจนโดยมีเป้าหมายในการหลีกเลี่ยงสิ่งที่มีลักษณะและรู้สึกเหมือนมนุษย์มากเกินไป คนอื่น ๆ ในสนามปฏิเสธความคิดของทฤษฎีลึกลับหุบเขาเถียงว่าคนอาจกลัวหุ่นยนต์เพราะพวกเขาเป็นคนใหม่และอาจมีประสิทธิภาพมาก แต่ไม่ใช่เพราะพวกเขาดูหรือกระทำ
