微觀粒子處於壹定狀態時，其力學量(如坐標、動量、角動量、能量等。)壹般都有壹系列的可能值，每個可能值都以壹定的概率出現。
當粒子的狀態確定後，力學量有壹個可能值的概率就完全確定了。這是海森堡在1927中得到的測不準關系。同時，玻爾提出並合原理，對量子力學作了進壹步的解釋。
測量壹個物理系統在某壹狀態下的物理量的操作，對應於表示該量的算符對其狀態函數的作用；測量的可能值由算符的本征方程確定，測量的期望值由包含算符的積分方程計算。壹般來說，量子力學並不能為壹次觀察預測壹個確定的結果。