Teoria cuantică-mecanice sisteme fizice ale căror dinamic variabile sunt funcţii locale de spaţiu şi timp. Ca distinguished din mecanica cuantică de atomi, teoriile cuantice de câmp descriu sistemele cu un număr infinit de grade de libertate. Aceste teorii oferi limbaj natural pentru a descrie interacțiunile şi proprietăţi ale particulelor elementare, şi s-au dovedit a fi de succes în furnizarea de baza pentru teoriilor fundamentale ale interacţiunilor materiei. Prezent înţelegere de bază forţele naturii se bazează pe teoriile cuantice de câmp de puternic, slab, electromagnetică, și interacțiunile gravitaționale. Teoria câmpului cuantic este, de asemenea, utile în studiul sistemelor de multe-corpului, în special în situaţii în cazul în care lungimea caracteristică a unui sistem este mare în comparaţie cu amploarea microscopice.