有罪となるのは、「構成要件に該当し」「違法で」「有責性がある」の3要件がすべて認定された場合のみである。

無罪判決が下るのは、次のような場合である。

• 被告人が犯人であることの立証がない場合（誤認逮捕や冤罪）
• 被告人の行為が、犯罪の構成要件を満たすことの立証がない場合
• 正当防衛（刑法36条1項）が成立するなど、違法性が阻却（否定）される場合
• 心神喪失が認められるなど、有責性が阻却（否定）される場合

検察官の立証が失敗するケースとしては、検察側の証拠（被害者の証言など）を信用することができない場合や、捜査手続に重大な違法があり、違法収集証拠排除法則により検察側の証拠の証拠能力が否定される場合などがある。

無罪の判決が確定すると、被告人は裁判費用の補償（刑事訴訟法188条の2～7）、刑事補償（憲法40条、刑事補償法）を国に求めることができる。

日本では無罪判決に対して検察官が上訴することもよく行われるが、憲法39条の「二重処罰の禁止」に当たること、裁判の長期化（例：甲山事件）を招いていることなどを理由に禁止するべきだとする意見が根強い。しかし、最高裁判所は合憲と判断している。アメリカなどコモン・ローの国では、二重の危険の禁止により、無罪判決に対する検察側の上訴は（通常）認められない。