Una dintre cele mai surprinzătoare descoperiri ale fizicii moderne este faptul că lumina și materia pot manifesta simultan comportamente de undă și de particulă. Acest concept, cunoscut sub numele de dualitate undă–corpuscul, a fost demonstrat prin experimente precum cel al celor două fante (Young, 1801). Când lumina trece prin două fante apropiate, ea produce un model de interferență specific undelor. Totuși, când este observată la nivel de fotoni individuali, aceștia se comportă ca particule discrete. Fenomenul nu se limitează doar la lumină; și electronii, atomii sau chiar moleculele mari pot manifesta același comportament dual.

​

Dualitatea undă–corpuscul a schimbat radical concepția despre materie, arătând că natura microscopică a universului nu se conformează legilor clasice. În mecanica cuantică, această dualitate este explicată prin funcția de undă, o descriere matematică ce exprimă probabilitatea de a găsi o particulă într-o anumită stare. În esență, realitatea cuantică nu este nici undă, nici particulă, ci o combinație dinamică între cele două, care se manifestă diferit în funcție de experiment și de observare.