Теория на материята и радиация, разработени в неговите функции предимно между 1900 и 1930, разграничени от класическата теория (или класическата механика, Нютоновата механика) в два важни аспекта: дискретността и indeterminism. Според класическата теория измерими физически променливи като енергия и импулс може да има постоянен набор от стойности; Според квантовата теория обаче, тези променливи може да има само дискретни набор от стойности (и оттам се казва, да бъде с постоянен ток). Динамичен законите на класическата теория са детерминирани: предвид точните първоначалното състояние на системата, нейната бъдеща държава е по принцип точно определя от динамичните закони. Квантовата теория е присъщо вероятностни: динамичен законите дават само вероятности, че някои дискретни стойности за физически променливи ще се измерва за един ансамбъл от подобен подготвени системи. Вижте ниво, фотонна енергия.