Mekanika kuantum
Teori kuantum juga memberikan deskripsi akurat bagi banyak fenomena yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan, seperti radiasi benda-hitam dan stabilitas orbital elektron pada atom. Ilmu ini juga memberikan gambaran pada banyak sistem biologi seperti reseptor bau dan struktur protein. Penelitian terbaru mengenai fotosintesis telah memberikan bukti bahwa korelasi kuantum memainkan peranan penting pada proses dasar pada tanaman dan banyak organisme lainnya. Fisika klasik seringkali juga dapat memberikan perkiraan yang baik seperti fisika kuantum, umumnya pada kasus dengan partikel jumlah besar atau bilangan kuantum besar. Karena perumusan klasik jauh lebih sederhana dan mudah untuk dihitung daripada perumusan kuantum, perkiraan klasik digunakan dan lebih dipilih ketika sebuah sistem cukup besar untuk menjadikan efek mekanika kuantum menjadi kecil.
Penerowongan kuantum
Dalam mekanika kuantum, penerowongan kuantum merupakan salah satu fenomena berskala nano dimana sebuah partikel melanggar asas mekanika klasik dengan menembus melanggar sawar potensial (penghalang potensial) maupun impedansi yang lebih tinggi dari energi kinetisnya partikel. Penghalang, bila dipandang dari segi penerowongan kuantum, merupakan sebentuk analog aras energi ke sebuah "bukit" atau kemiringan dalam mekanika klasik, yang secara sederhana menunjukkan bahwa mustahil membuat terusan yang melalui atau melintasi sebuah penghalang tanpa keberadaan energi kinetik yang cukup.