Klasik mekaniğin maddeyi makroskobik bir yaklaşımla incelemesine karşın, kuantum mekanik kuram maddeyi mikroskobik bir yaklaşımla inceler. 20.Yüzyılın başından itibaren atomların içyapıları araştırılmaya başlanmış ve klasik kuramların bu çalışmalarda yetersiz kaldığı görülmüştür. 1924’de ortaya atılan de Broglie varsayımı ve 1927'de ortaya atılan Heisenberg belirsizlik ilkesi bilim dünyasında yeni ufukların doğmasına sebep olmuştur. Bu gelişmeler Max Planck'ın kuantum varsayımları ve Schrödinger'in dalga mekaniği ile birleştirilerek kuantum mekanik kuram ortaya çıkmıştır. Bu kuram parçacıktan ziyade ona eşlik eden olasılık dalgası ile ilgilenir. Kuantum mekanik kuram küçük kütleli hareketli cisimlerin olasılık dalgaları mekaniği kavramı anlamını taşıdığından, maddeyi mikroskobik bir yaklaşımla ele alır. Bu kuram ile birlikte gözlenebilirlik, işlemci, özdeğer, beklenen değer, dalga fonksiyonu gibi yeni kavramlar da ortaya çıkmıştır.