如果有一天有人这样告诉你：“你可以沿着一段一直向上的台阶（或楼梯）走，最终能回到出发点。”你会怎样回答？单凭直觉和逻辑，你可能马上会说“这绝不可能”。那为什么还会有人如此发问呢？说到这里，我们就不得不提埃舍尔的著名版画作品《上升与下降》，在这幅版画的城堡楼顶上，你会看到内圈的队伍一直在下坡，外圈的队伍却一直在上坡，并形成一个回路，周而复始。你能看出其中的奥秘吗？
其实，我们将它抽象画出来，就是彭罗斯阶梯（或台阶）。
最早记载的彭罗斯阶梯是瑞典艺术家奥斯卡·路透·瓦德在1934年制作的雕塑。后来，英国数学家、物理学家罗杰·彭罗斯和他的父亲，精神病学家、遗传学家莱昂内尔·彭罗斯设计了多种“不可能存在”图形并进行了推广。1958年2月，他们把这个作品发表在《英国心理学杂志》上。自此，后续的学者将其命名为彭罗斯阶梯。据悉，彭罗斯阶梯的创作也受到了荷兰画家埃舍尔的一些“不可能存在的画作”的启发。
彭罗斯阶梯是著名的数学悖论之一，指的是一个始终向上或向下但却无限循环的阶梯，可以视为彭罗斯三角形的一个变体，在此阶梯上永远无法找到最高点或者最低点。彭罗斯阶梯违反了欧几里得几何学的基本规则，描绘了一个在三维世界中不可能存在的物体，即：如果一段台阶都是连续上升（或者下降）的，那么整段台阶的高度就是大于零的，也就不可能回到原点。直觉和逻辑都告诉我们被骗了，但又是为什么呢？
在现实生活中，我们经常能看到一些平面上绘制的立体画。在特定的视角观察这些立体画，我们可以感受到一种三维错觉。比如上面这幅画，从我们眼睛的角度看上去好像是三维的，但其实这些画是在一个平面上制作出来的，只不过是在绘画的过程中，通过一些手法对细节进行了处理，从而让我们产生错觉，有了一种立体的感觉。从正面视角看，地面上绘制的艺术品确实有很强的三维冲击感，但是当我们变换位置，这种三维的感觉就会消失。
也就是说，在二维平面上设计的三维图片，在缺少第三维限制的情况下是可以轻易表现出高低不同的细节，从而以假乱真，让我们的眼睛产生错觉。而彭罗斯阶梯也是如此。
在一些影视作品中，经常出现彭罗斯阶梯的影子，比如《鬼吹灯》里的“悬魂梯”和《盗梦空间》里那个永远走不完的楼梯。在这些情节中，关键人物走入了一圈又一圈的死循环，陷入了难以摆脱的困境。《盗梦空间》中，埃姆斯教筑梦师爱莲利用彭罗斯阶梯设计高难度的梦境。
埃姆斯和爱莲沿着彭罗斯阶梯一直上楼，每一圈都会经过那个整理文件的秘书。但是镜头一转，埃姆斯展示了转换视角后的彭罗斯阶梯：显然中间割裂开来了。原来，在梦境中加入彭罗斯阶梯，不同的时刻展示彭罗斯阶梯的不同视角，可以让主人公趋利避害。
最终，筑梦师爱莲在第二层梦境中设计了彭罗斯楼梯：埃姆斯在梦境中被敌人追赶着下楼后，梦境中设计的视角开始变换，敌人站到割裂开来的楼梯旁边不知所措，然而埃姆斯却从敌人背后出现，将敌人制服并推下梯。