De quantum-mechanische theorie van fysieke systemen waarvan dynamische variabelen lokale functies van ruimte en tijd zijn. Als onderscheiden van de kwantummechanica van atomen, kwantumveldentheorieën systemen met een oneindig aantal vrijheidsgraden beschrijven. Dergelijke theorieën bieden de natuurlijke taal voor het beschrijven van de interacties en de eigenschappen van elementaire deeltjes, en hebben bewezen succesvol te zijn in de basis wordt verschaft voor de basistheorieën van de interacties van de materie. Het huidige begrip van de fundamentele krachten van de natuur is gebaseerd op kwantumveldentheorieën van de sterke, zwakke, elektromagnetische, en gravitationele interacties. Quantum field theory is ook nuttig in de studie van veel-lichaam systemen, met name in situaties waar de karakteristiek van een systeem lang is vergeleken met de microscopische schaal.