El tema de este trabajo es la experimentación mental en las ciencias naturales, en particular, la naturaleza y estatus epistémico de este método de experimentación. El tema se aborda desde el punto de vista de la filosofía de la ciencia, con énfasis en el debate contemporáneo. La cuestión central es hasta qué punto los experimentos mentales pueden proveer nuevo conocimiento acerca del mundo físico. En el primer capítulo se presenta un recorrido histórico por experimentos mentales relevantes en las ciencias naturales, principalmente, la física. De esta manera se muestra en qué consisten los experimentos mentales y su importancia. En el segundo capítulo se presenta un breve recorrido histórico por los experimentos mentales como objeto de estudio de la filosofía. Este capítulo tiene tres objetivos: rastrear las primeras teorías acerca de los experimentos mentales, identificar la cuestión central en las discusiones contemporáneas, y mostrar que la filosofía de los experimentos mentales es un campo de estudio fértil en el que hay múltiples posiciones y argumentos de diferente índole. En el tercer capítulo se presentan las controversias contemporáneas acerca de los experimentos mentales, y se organiza la discusión entre las perspectivas más relevantes a propósito de dichos experimentos a partir de dos aspectos fundamentales: el ontológico y el epistémico. Como se muestra en este capítulo, el ordenamiento propuesto resulta ser útil e ilustrativo para comprender las controversias contemporáneas, y expone buenas razones para creer que los experimentos mentales tienen un valor epistémico positivo para las ciencias.