Lý thuyết lượng tử cơ khí hệ thống vật lý mà các biến động lực là chức năng địa phương của không gian và thời gian. Phân biệt với từ cơ học lượng tử của các nguyên tử, lý thuyết lĩnh vực lượng tử mô tả hệ thống với vô số độ tự do. Lý thuyết như vậy cung cấp các ngôn ngữ tự nhiên để mô tả các tương tác và tính chất của các hạt cơ bản, và đã chứng minh là thành công trong việc cung cấp cơ sở cho lý thuyết cơ bản của sự tương tác của vật chất. Sự hiểu biết hiện tại của các lực lượng cơ bản của bản chất dựa trên lý thuyết lĩnh vực lượng tử của các mạnh mẽ, yếu, điện từ, và tương tác hấp dẫn. Lý thuyết trường lượng tử cũng là hữu ích trong việc nghiên cứu hệ thống nhiều cơ thể, đặc biệt là trong các tình huống nơi đặc tính độ dài của một hệ thống là lớn so với vi mô.