čestično-valni dualizam (dvojna priroda tvari), svojstvo čestica atomskih dimenzija (npr. atoma, molekula, fotona, elektrona, protona i neutrona) i elektromagnetskih valova da pokazuju i čestična i valna svojstva, ovisno o okolnostima. Primjerice, elektromagnetski valovi pri fotoelektričnom efektu međudjeluju s elektronima poput roja čestica, a pri širenju zrakom međudjeluju s tvari i drugim elektromagnetskim valovima kao valovi. Elektroni međudjeluju kao čestice pri sudaru s drugim česticama, a snop elektrona pokazuje valna svojstva pri prolasku kroz kristal. Prema de Broglievoj relaciji iz 1923., koju su 1927. ogibom i interferencijom snopa elektrona potvrdili Clinton Joseph Davisson i Lester Halbert Germer, česticama mase m koje se gibaju brzinom v može se pridružiti valna duljina: λ = h/mv, gdje je h Planckova konstanta. S pomoću Schrödingerove jednadžbe i valne funkcije može se izračunati vjerojatnost nalaženja neke čestice, primjerice elektrona, u određenom stacionarnom stanju. Suvremena kvantna teorija temelji se na Heisenbergovim relacijama neodređenosti i valnoj prirodi čestica.
