מכניקת הקוונטים - תורה פיזיקלית המהווה מהפכה תודעתית בפיסיקה, באה על רקע אי יכולתה של הגישה הקלאסית לספק הסברים נאותים לתופעות שנתגלו בחקר האטום.
מכניקת הקוונטים דנה בהתנהגות החומר בסקאלות מיקרוסקופיות (כמו גודל האטום או האלקטרון) ואינה מתאימה לתיאור המציאות ברמת המאקרו (מימדים הניכרים לעין בחיי היומיום).
תורת הקוונטים הביאה כאמור לשינוי בכמה תפיסות יסוד:
למשל - רמות האנרגיה באטום, מקבלות ערכים לא רציפים ! והן באות רק בערכים בדידים ובקפיצות של "מנות" אנרגיה (כל מנה קרויה קוונט).
יתר על כן בתנאים מסוימים חלקיקים מיקרוסקופיים כמו אלקטרונים מגלים שניות (דואליות) ומתנהגים כחלקיק ובנסיבות אחרות כ"גל". (מקיימים התאבכות. עקיפה וכד' התנהגות של גלים).
במסגרת תורת הקוונטים גם נוסח - עיקרון אי הודאות אשר מטיל כמה סייגים מהותיים על יכולת ההתבוננות בחומר, וקובע כי לא ניתן לדעת במדויק בו זמנית הן את מיקומו והן את מהירותו של חלקיק וכי ידיעה מדוייקת של אחד הגדלים הללו תגרע ממידת הדיוק בקציבת הגודל האחר, לעקרון זה השלכות רבות וחשובות, למשל - אין זה מן האפשר לקצוב את מיקומו של חלקיק במרחב - כי אם רק להצביע על הסתברות כזו או אחרת להמצאותו במקום מוגדר.