פרדוקס הדיכוטומיה אף הוא אחד משלושה פרדוקסים של זנון.
זנון טען כי אדם הרוצה לנוע בין שתי נקודות לעולם לא יוכל לעשות זאת ! ותירץ זאת כך : כדי לעבור את המרחק מנקודת המוצא ליעד יש לעבור תחילה את אמצע הדרך, וכדי לעבור את המרחק אל אמצע הדרך יש לעבור תחילה את אמצע המקטע הזה ושוב חוזר חלילה עד אין סוף - מסקנתו של זנון - אין אפשרות לעבור את המרחק מנקודת יעד אל נקודת מוצא - שוב בניגוד מוחלט למציאות הניצפת.