อาร์เทอร์ คอมป์ตัน เป็นนักวิทยาศาสตร์ส่วนน้อยที่เคยเสนอแบบจำลองเจตจำนงเสรีสองขั้น (two-stage model of free will) ร่วมกับวิลเลียม เจมส์ (William James) อองรี ปวงกาเร (Henri Poincaré) คาร์ล พอปเพอร์ (Karl Popper) และเฮนรี มาร์เกอเนา (Henry Margenau) และแดเนียล เดนเนตต์ (Daniel Dennett)[33] อนึ่ง อาร์เทอร์เคยกล่าวในวารสารแอตแลนติดมันท์ลี (Atlantic Monthly) ฉบับหนึ่งของปี พ.ศ. 2498 ไว้ว่า[34]

เงื่อนไขที่ทราบดีแล้ว ไม่เพียงพอที่จะทำให้ทราบเหตุการณ์ที่จะเกิดต่อไป ชนิดที่มีความแแน่นอนและไม่ผิดเพี้ยน อย่างไรก็ดีเงื่อนไขที่เราทราบแล้วเหล่านั้นทำให้เกิดซึ่งเหตุการณ์ย่อยเรียงต่อกันหลายแบบต่อจากเหตุการณ์หนึ่ง ๆ จึงทำให้มีความไม่แน่นอนเกิดขึ้น หากคน ๆ หนึ่งใชเความเสรีภาพอย่างแท้จริง เขาจะต้องไม่เป็นส่วนหนึ่งของเงื่อนไขเหล่านั้น เพื่อให้สามารถเลือกว่าจะเอาเหตุการณ์อย่างใดดี ความคิดดังกล่าวรู้ได้ก็แต่เฉพาะตัวเขา แต่คนภายนอกเห็นได้แค่เพียงการกระทำของเขาตามหลักการ ส่วนสิ่งที่บังคับเขาให้กระทำคือ เจตจำนง ของเขาเอง[34]

นอกจากนี้ในปี พ.ศ. 2474 อาร์เทอร์เป็นผู้เสนอแนวคิดความโลเลทางควอนตัม (quantum indeterminacy) รวมทั้งได้เชื่อมโยงแนวคิดความน่าจะเป็นทางควอนตัมสู่โอกาสในการเกิดเหตุการณ์และความไม่แน่นอนในโลกแห่งความเป็นจริง โดยยกตัวอย่างของไดนาไมต์ผูกติดกับลำโพงเครื่องเสียงของเขาเอง ทำนองเดียวกันกับ แมวของชเรอดิงเงอร์ (Schrödinger's cat)[35]