A teoria de mecânica quântica dos sistemas físicos cujas variáveis dinâmicas são funções locais do espaço e do tempo. Como distinta da mecânica quântica de átomos, teorias quânticas de campos descrever sistemas com um número infinito de graus de liberdade. Tais teorias fornecem a linguagem natural para descrever as propriedades de partículas elementares e interações e provaram para ser bem sucedidos em fornecer a base para as teorias fundamentais das interações da matéria. o presente entendimento das forças fundamentais da natureza baseia-se na teoria quântica de campo dos fortes, fraca, eletromagnética e interações gravitacionais. Teoria de campo quântico também é útil no estudo de sistemas de muitos corpos, especialmente em situações onde o comprimento característico de um sistema é grande em relação a sua escala microscópica.