Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas model pembelajaran inkuiri terbimbing berbantuan PhET simulation untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan pemahaman konsep siswa. Jenis penelitian yang digunakan adalah eksperimen dengan menggunakan metode quasi-experimental atau eksperimen semu. Desain penelitian yang digunakan adalah nonequivalent control group design. Pengambilan sampel dilakukan dengan teknik cluster random sampling. Instrumen yang digunakan berupa soal pretest dan posttest untuk mengukur kemampuan berpikir kritis dan pemahaman konsep. Berdasarkan uji-t diperoleh data untuk kemampuan berpikir kritis siswa dengan thitung 2,240 > ttabel 1,666, sehingga dapat dikatakan bahwa kemampuan berpikir kritis siswa dengan model inkuiri berbantuan PhET simulation lebih baik dibandingkan dengan model discovery learning. Pemahaman konsep siswa dengan thitung 3,064 > ttabel 1,666, sehingga dapat dikatakan bahwa pemahaman konsep siswa dengan model inkuiri terbimbing berbantuan PhET simulation lebih baik dibandingkan dengan model discovery learning. Data di atas dapat disimpulkan bahwa kemampuan berpikir kritis dan pemahaman konsep siswa dapat ditingkatkan dengan menggunakan model inkuiri terbimbing berbantuan PhET simulation.