- jedna zo základných fyzikálnych teórií. Spolu s teóriou relativity predstavuje základ veľkej časti vedy 20. storočia. Okrem iného hovorí, že energia sa môže vyžiariť alebo pohltiť iba v podobe kvázičastíc alebo kvánt – napríklad fotón je kvantum svetelnej energie. Elektrón, ktorý sa pohybuje okolo atómového jadra, nemôže prechádzať plynulo z jednej energetickej hladiny na inú, ale musí vykonať tzv. kvantový skok, pričom vyšle alebo prijme fotón. Tento jednoduchý predpoklad má ďalekosiahle dôsledky. Jedným z nich je princíp neurčitosti – hovorí, že nie je možné súčasne poznať polohu a hybnosť častice. Preto sa vlnové správanie svetla a elektrónov znázorňuje „grafmi“ pravdepodobnosti, ktoré znázorňujú, že častica alebo kvantum sa bude pravdepodobne nachádzať v určitom čase na určitom mieste. V dôsledku toho sú zákony správania sa hmoty principiálne pravdepodobnostné. Kvantová mechanika je vo veľmi dobrej zhode s klasickou fyzikou iba v prípade javov prebiehajúcich vo veľkých rozmeroch (makroskopických javov). Javy a deje prebiehajúce na subatómovej úrovni a pri extrémnych teplotách môže vysvetliť iba kvantová mechanika. Patria medzi ne také záhady ako supratekutosť hélia, supravodivosť, správanie sa polovodičov, fotoelektrické javy a schopnosť elektrónu či fotónu nachádzať sa v tom istom čase na dvoch rôznych miestach. Kvantová mechanika tvorí základ dnešného pohľadu na štruktúru atómov. Einstein neprijal názor, že v takto chápanom prepojení kvantovej mechaniky a teórie relativity hrá významnú úlohu náhoda. Vyhlásil: „Boh nehrá kocky.“.