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.
Spektrum pancar
Emisi radiasi biasanya dijelaskan menggunakan mekanika kuantum semi klasik: tingkat energi partikel dan jarak ditentukan dari mekanika kuantum, dan cahaya diperlakukan sebagai medan listrik berosilasi yang dapat mendorong transisi jika berada dalam resonansi dengan frekuensi alami sistem. Masalah mekanik kuantum diberi perlakuan dengan menggunakan teori perturbasi tergantung waktu dan menyebabkan hasil umum yang dikenal sebagai aturan emas Fermi. Deskripsi ini telah digantikan oleh elektrodinamika kuantum, walaupun versi semi klasik tetap lebih berguna dalam perhitungan yang paling praktis.