Energia každého kvanta je úmerná kmitočtu daného žiarenia. Toho dna vznikla kvantová fyzika, ktorá zahájili kvantovú éru. Podľa predstáv kvantovej fyziky má svetlo dvojaký charakter. Svetlo je teda zároveň časticou i vlnou. Spor Newtona a Huygense bol nakoniec vyriešený dômyselnou syntézou. Planckove kvantá boli neskôr nazvané fotóny. Fotóny letia priestorom a pri zrazení s inou časticou sa chovajú ako častice. Medzi sebou ale fotony interferujú ako vlny. Ak by dopadli na dve štrbiny, dokážu sa zariadiť tak, že prejdú oboma štrbinami zároveň a na stienitku vytvoria difrakčný obrazec. Kvantová mechanika neskôr ukázala, že tato dvojakosť nieje vlastnosťou iba fotónov, ale i elektrónov a nukleónov a vôbec všetkých prírodných objektov a že s pohybom mechanickým je spojený i pohyb vlnový.

Planckova kvantová hypotéza síce priviedla fyzikov ku správnemu vzorcu udávajúcu intenzitu jednotlivých častí spektra žiarenia čierneho telesa, avšak bližšie nepopisovala spôsob jeho vzniku. Nevysvetľovala princípy vyžarovania a pohlcovania žiariacich atómov. To sa podarilo až ďalším rozvojom kvantovej teórie na počiatku nášho storočia. Slávny dánsky fyzik Niels Bohr vypracoval v rokoch 1912-1913 planetárny model atómov vodíka. Podľa neho obiehajú elektróny okolo jadra po vymedzených dráhach podobne ako planéty okolo slnka. Ak preskočí jeden elektrón z jednej dráhy na druhú, môže atóm získať či stratiť energiu v podobe elektromagnetického žiarenia. Energia atómov sa zmení práve o vyžiarené alebo pohltené kvantum. Polomer dráhy a ďalšie predmety elektrónu sa musia zmeniť skokom.

V dvadsiatych rokoch bola zásluhou predných teoretických fyzikov, ako bol Lous de Broglie, Max Born, Werner Heisenberg, Erwin Schrodinger, P. A. M. Dirac a ďalší, vytvorená matematická teória kvantovej fyziky, tá ktorá je používaná v dnešnej dobe. Je to veľmi neobvyklá teória, pretože miesto čísel a funkcií pracuje sa so symbolmi zvanými operátormi. Experimenty dokazujú, že pravdivo popisujú zákony mikrosveta. Klasická mechanika stojí na tom, že s matematickou prednosťou možno určiť polohu planét v ľubovoľnom priestore v ľubovoľnom čase. Pri pohyboch v atómoch však presáva klasická mechanika platiť. Elektrón vnútri atómu sa nepohybuje len ako planéta, ale musí byť zároveň vlnou. Nepohybuje sa teda po kruhovej dráhe, ale koná akýsi divný tanec okolo jadra, hneď je tam a hneď zas tu. A napriek tomu je v jeho pohybe istý rad.