量子力学では、不確定性関係のためにすべての物質の位置と運動量を同時に正確に決めることはできず、その存在確率は波動関数によって表される。このように、すべての物質粒子は粒子性と波動性を同時に備えている。これを粒子と波動の二重性（wave-particle duality）と言う。運動量 p の物質に対してド・ブローイ波長は λ = h/p（h はプランク定数）と定義され、運動量が決まっている粒子の位置について、この波長程度の不確定性がある。