Kuantum mekanik teorisi fiziksel sistemleri, Uzay ve zaman yerel fonksiyonları olan dinamik değişkenler vardır. Atomların kuantum mekaniği gibi farklı gelen kuantum alan teorileri ile sonsuz sayıda serbestlik sistemleri tanımlamak. Bu tür teoriler etkileşimleri ve temel parçacıklar özelliklerini tanımlamak için doğal dil sağlar ve etkileşimleri maddenin temel teoriler için temel sağlanmasında başarılı kanıtlamıştır. Mevcut anlayışı temel doğa güçlerinin kuantum alan teorileri güçlü, zayıf, elektromanyetik ve kütleçekimsel etkileşim dayanmaktadır. Kuantum alan teorisi de, mikroskobik ölçekle karşılaştırıldığında çalışmada çok vücut sistemleri, özellikle bir sistemin karakteristik uzunluğu büyük olduğu durumlarda kullanışlıdır.