时间投影室（time projection chamber）是利用粒子径迹产生电离电子的漂移时间和漂移方向的投影位置确定径迹三维坐标的探测器。

时间投影室是确定径迹三维坐标的探测器。1974年由D.奈格林提出并研制。设置圆筒形容器的中部横断面处安置金属负高压电极，圆筒周边由中部到两端加上逐渐增高的电位，两侧空间内就建立了方向相反的均匀电场。

容器的内部充以氩等工作气体，形成灵敏空间（见正比计数器）。射入灵敏空间的粒子径迹附近产生电离电子。这些电子在电场内向两端按匀速漂移，由其漂移时间和漂移速度就可确定粒子径迹各部位沿圆筒轴方向的位置（见漂移室）。另外，在两端圆形横断面处配置若干个扇形区域，每个扇区内沿弦方向拉有大量相互平行的阳极丝和在其后部敷有与丝垂直的（沿半径方向）阴极感应条或片（见多丝正比室、阴极条室）。阳极丝上，由附近漂移电子雪崩产生的负电信号与阴极条上感生的正电信号即可分别确定该漂移电子在横断面上的两维极坐标、半径r与轴向角φ，即漂移电子的投影位置。由全部漂移电子的圆柱坐标即可得到灵敏空间内粒子径迹的精确位置。由位于磁场中的时间投影室内的径迹弯曲程度可测量粒子的动量，并由信号大小确定粒子电离损失。为了排除信号丝间干扰和分开雪崩区和漂移区，常附加场丝与栅极丝以及门控丝等。

现今时间投影室发展很快，已较多地用于大型高能物理实验。它作为正负电子对撞机的大体积中心探测器及多径迹精密测量方面备受重视。也发展了用于粒子天体物理领域内中微子研究的液体时间投影室等。