Vật lý lượng tử là một nhánh vật lý nghiên cứu bản chất và hành vi của các hạt hạ nguyên tử như electron, proton và neutron.
Các hạt hạ nguyên tử có tính chất kép, có thể ở trong một điều kiện hạt và sóng đồng thời.
Trong thế giới lượng tử, các hạt có thể ở hai nơi cùng một lúc, một hiện tượng gọi là chồng chất.
Các hạt hạ nguyên tử cũng có thể được liên kết gián tiếp thông qua các hiện tượng được gọi là vướng víu.
Vật lý lượng tử cung cấp một cơ sở lý thuyết cho công nghệ máy tính lượng tử, có thể làm cho tính toán nhanh hơn nhiều so với các máy tính thông thường.
Trong thế giới lượng tử, các hạt có thể di chuyển về phía sau theo thời gian, một hiện tượng gọi là retrocausality.
Vật lý lượng tử cũng giải thích hiện tượng được gọi là đường hầm, đó là khi các hạt hạ nguyên tử vượt qua các chướng ngại vật không nên truyền.
Khái niệm về xác suất cũng rất quan trọng trong thế giới lượng tử, bởi vì không thể dự đoán với hành vi hạt dưới nguyên tử chắc chắn.
Trong thế giới lượng tử, quan sát có thể ảnh hưởng đến hành vi của các hạt hạ nguyên tử, một hiện tượng gọi là sự sụp đổ của chức năng sóng.
Vật lý lượng tử cũng nghiên cứu một hiện tượng gọi là dịch chuyển tức thời lượng tử, nghĩa là, khi các hạt hạ nguyên tử có thể được di chuyển từ nơi này sang nơi khác mà không vượt qua khoảng cách giữa hai.