Khái niệm cơ bản rằng một tính chất vật lý có thể được "lượng tử hóa" được gọi là "giả thuyết lượng tử hóa".[1] Điều này có nghĩa là độ lớn của tính chất vật lý chỉ có thể đảm nhận các giá trị cụ thể bao gồm bội số nguyên của một lượng tử.

Ví dụ, một photon là một lượng tử ánh sáng (hoặc bất kỳ dạng bức xạ điện từ nào khác). Tương tự, năng lượng của một electron liên kết trong một nguyên tử được lượng tử hóa và chỉ có thể tồn tại trong một số giá trị bội của nó. (Thật vậy, các nguyên tử và vật chất nói chung đều ổn định vì các electron chỉ có thể tồn tại ở các mức năng lượng riêng biệt trong một nguyên tử.) Lượng tử hóa là một trong những nền tảng của vật lý lượng tử rộng hơn nhiều. Lượng tử hóa năng lượng và ảnh hưởng của nó đối với cách năng lượng và vật chất tương tác (điện động lực học lượng tử) là một phần của khung cơ bản để hiểu và mô tả thiên nhiên.

Trong khi lượng tử hóa lần đầu tiên được phát hiện trong Bức xạ điện từ, nó mô tả một khía cạnh cơ bản của năng lượng không chỉ giới hạn ở các Photon.[2] . Trong nỗ lực đưa lý thuyết vào thỏa thuận với thực nghiệm, Max Planck đã quy định rằng năng lượng điện từ được hấp thụ hoặc phát ra trong các gói hoặc lượng tử riêng biệt.[3]