La teoria de la mecànica quàntica de sistemes físics, les variables dinàmics són locals funcions d'espai i el temps. Com a diferència de la mecànica quàntica d'àtoms, les teories de camp quàntic descriure sistemes amb un nombre infinit de graus de llibertat. Tals teories proporcionar el llenguatge natural per descriure les interaccions i les propietats de les partícules elementals i han demostrat per tenir èxit en proporcionar la base per a les teories fonamentals de les interaccions de la matèria. La comprensió actual de les forces bàsiques de la natura es basa en les teories de camp quàntic dels forts, febles, electromagnètics i interaccions gravitacionals. Teoria de camp quàntic també és útil en l'estudi dels sistemes de cos de molts, especialment en situacions on la longitud característic d'un sistema és gran en comparació amb la seva escala microscòpic.