از نقطهنظر فيزيك كلاسيك، با داشتن شرايط اوليه و نيز نيروهاي وارد بر يك سيستم، رفتار آيندهي اين سيستم فيزيكي را ميتوان دقيقاً تعيين كرد. اما در مقياس ميكروسكوپي مفاهيم كلاسيكي مكان دقيق، اندازه حركت دقيق و مسير يكتاي ذره معنايي ندارد. اين اساس اصل عدم قطعيت هايزنبرگ است.
براي فهم اين نكته، اندازهگيري مكان يك جسم ماكروسكوپي مانند اتومبيل و يك جسم ميكروسكوپي مانند يك الكترون را در نظر بگيريد. براي تعيين مكان اتومبيل لازم است آن را ببينيد ،نوري كه به آن برخورد ميكند و به سمت آشكارساز منعكس ميشود، نميتواند اثر قابل ملاحظهاي روي حركت اين جسم داشته باشد.
اما براي اندازهگيري موقعيت الكترون ناچاريد از تابشي با طول موج كوتاه(هم اندازهي اتم ) استفاده كنيد. اين انرژي به اندازهايي است كه ميتواند اندازهي حركت الكترون را تغيير دهد. نفس مشاهدهي الكترون، حركت آن را آن قدر دگرگون ميسازد كه ميتواند آن را از مدارش خارج كند. روابط زير بيانگر اين اصل است.
Δx Δp ≥ ћ/2
ΔE Δt ≥ ћ/2
اگر يك ذره به طور دقيق جايگزيده باشد، اندازه حركتش كاملاً نامعلوم خواهد بود و اگر در دو زمان متفاوت انرژي سيستم را اندازه بگيريم، انرژهاي اندازهگيري شده با هم اختلاف دارند و اين را ميتوان به اين واقعيت نسبت داد كه وقتي اندازهگيري اول انجام ميشود، سيستم مختل شده و زمان زيادي لازم است تا به حالت اوليه برگردد.