量子理论又称为量子力学或量子物理学，是一组在极小尺度上主要应用于原子或更小实体的微粒定律。量子理论的核心是测不准原理和波粒二象性概念的结合。量子世界的每个实体都同时具有我们习惯视为截然不同事物——波河粒子的特性。例如，通常被视为电磁波的光，在某些情况下的行为就像是粒子（称为光子）流。19世纪末马克斯•普朗克发现，黑体辐射的本质，仅当原子以不连续的量子（光子）发射和吸收光时，才能得到解释。这一发现使物理学家明白了量子物理学和经典力学之间的区别。普朗克的发现的最根本要点是，原子能量的变化究竟可以多么小是有极限的；用现代术语说就是，这一变化的极限相对于发射或吸收单个光子。