Técnica matemática usada para calcular o processo de movimentação das partículas atômicas e subatômicas quando são estimuladas por forças, em especial as que são produzidas pelos campos elétrico e magnéticos. A mecânica quântica é particularmente útil para prever as energias dos elétrons, em suas nuvens carregadas em torno do núcleo atômico. O tamanho e o formato da nuvem carregada também podem ser determinados. O princípio matemático subjacente é o de que a partícula é representada por uma onda, que tanto pode estender-se por uma longa distância, quanto ser uma pulsação curta localizada. A amplitude da onda, em qualquer ponto, é uma medida da probalidade da partícula estar naquele ponto e a medida da onda é a medida de seu momento (e por conseguinte de sua energia): quanto menor o comprimento da onda, menor o momento. Uma onda pode se estender por uma certa distância, e sendo ela longa (como uma onda extensa) ou curta (como uma pulsação), considera-se que a posição da partícula que ela representa não pode ser fixada nem conhecida precisamente. Este fenômeno pode ser visto como uma explanação do princípio da incerteza.