Teorija nenavadne doline je ideja nekaterih ljudi, ki so specializirani za robotiko. Po teoriji bolj ko postane robot človeku podoben, več ljudi privlači k njemu, dokler ne prečka meje in postane skoraj človek, kar spodbudi odziv strahu, groze ali gnusa. Po mnenju zagovornikov te teorije bi lahko s tem odzivom omejili uporabo robotov. Vendar ta teorija ni splošno sprejeta in so vsekakor potrebne dodatne raziskave.
Teorijo je leta 1970 predlagal Masahiro Mori, japonski strokovnjak za robotiko. Skliceval se je na idejo, da bodo roboti nekega dne imeli neverjetno podobnost s človeškimi bitji in da bi ta podobnost lahko povzročila, da se ljudje počutijo nelagodno ali razburjeno pri interakciji s takšnim robot. Ideja je, da pri robotu, ki je skoraj človeški, postanejo nečloveške lastnosti očitno očitne, kar ustvarja kognitivno disonanco pri ljudeh, ki komunicirajo z robotom. Nasprotno pa se pri robotu, ki je očitno robot, človeku podobne lastnosti, kot so roke ali oči, štejejo za ljubke.
»Dolina« v teoriji nenavadne doline je domnevni potop v grafu, ki prikazuje odzive ljudi na robote. Študije so pokazale, da se ta dolina pojavlja tudi v vizualnih grafih odziva na druge ljudi, ko zbolijo ali postanejo hudo invalidni; Zdi se, da se ljudje na ljudi, ki umirajo, odzovejo na enak način, kot bi se lahko odzvali na skoraj človeške robote, z drugimi besedami. V interakcijah med človekom in človekom se zdi odziv strahu in gnusa skoraj univerzalen, kar kaže na to, da ima lahko evolucijsko osnovo, zagovorniki teorije pa predlagajo, da bi lahko enako delovalo tudi pri interakcijah človek-robot.
Roboti so zagotovo zanimiva tema za mnoge ljudi, če je priljubljenost robotov v znanstvenofantastičnih filmih in televizijskih oddajah kakršen koli pokazatelj. Izjemno realistični roboti so v znanstveni fantastiki prikazani na najrazličnejše načine, pri čemer nekatere zgodbe namigujejo, da bodo roboti postali zlobni, medtem ko druge kažejo, da bodo roboti preprosto še eno tehnološko orodje za človeško uporabo. Nekateri avtorji znanstvene fantastike so se zavedali teorije nenavadne doline v svojem delu igrali na ideji grozljivih skoraj ljudi.
Ko razvijalci robotike v svojem delu obravnavajo teorijo nenavadne doline, to pogosto storijo tako, da oblikujejo robote z jasnimi robotskimi lastnostmi, da bi se izognili nečemu, kar je videti in se zdi preveč človeško. Drugi ljudje na tem področju zavračajo zamisel o teoriji nenavadne doline in trdijo, da se ljudje bojijo robotov, ker so novi in potencialno zelo močni, ne pa zaradi njihovega videza ali delovanja.