Θεωρία της φυσικής μηχανικής αναπτύχθηκε με σκοπό την ερμηνεία φαινομένων που η κλασσική μηχανική αδυνατούσε να αναλύσει. Η κβαντομηχανική περιγράφει τη συμπεριφορά της ύλης στο μοριακό, το ατομικό και υποατομικό επίπεδο. Η ονομασία της προέρχεται από τον λατινικό όρο quantus = πόσο. Το κβάντο χρησιμοποιείται με την ένοια της μικρής ποσότητας. Ο Jim Al-Khalili, θεωρητικός φυσικός και πρόεδρος του Τομέα Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής που το 2000 βραβεύτηκε για το έργο του όσον αφορά την ευαισθητοποίηση του κοινού στη Φυσική, λέει:
«Η κβαντική μηχανική προβλέπει και εξηγεί τη συμπεριφορά των θεμελιωδών λίθων της ύλης -όχι μόνο των ατόμων αλλά και των σωματιδίων που τα συγκροτούν - με απίστευτη ακρίβεια. Μας οδηγεί σε μια σχεδόν πλήρη κατανόηση του τρόπου που τα υποατομικά σωματίδια αλληλεπιδρούν και συνδέονται για να σχηματίσουν τον κόσμο που βλέπουμε γύρω μας».
Συχνά η κβαντομηχανική περιγράφεται ως "μυστηριώδης και περίεργη", αλλά αυτό οφείλεται στο γεγονός οτι στο παρελθόν, κατά την διάρκεια της εξέλιξης του ανθρώπινου είδους, ο άνθρωπος δεν χρειάστηκε να κατανοήσει άνθρωπος έννοιες που σχετίζονται με περισσότερες από τέσσερις διαστάσεις, δηλαδή τις τρεις του χώρου και τη μία του χρόνου.