微观粒子既有粒子的性质，又有波的特性，被称为波粒二象性。

波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。指微观粒子有时显示出波动性，这时粒子性不显著，有时又显示出粒子性，这时波动性不显著，在不同条件下分别表现为波动和粒子的性质。一切微观粒子都具有波粒二象性。1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。

2015年瑞士洛桑联邦理工学院科学家成功拍摄出光同时表现波粒二象性的照片。