V roku 1927 Werner Heisenberg konštatoval, že je nemožné súčasne presne zmerať polohu a hybnosť častice. Čím presnejšie určíme jednu z nich, tým menej vieme o druhej. Jav nazývame Heisenbergovou reláciou neurčitosti a predstavuje nám fundamentálnu vlastnosť kvantovej mechaniky.

Presný vzťah je:

Táto konštanta je Planckova konštanta delená dvomi. Planckova konštanta je znázornená symbolom , alebo "h-bar" a rovná sa 1.05 x 10^-34 joule.sekunda, alebo 6.58 x 10^-22 MeV.sekunda.

Akt merania polohy častice vplýva na jej hybnosť a naopak.

Tento princíp môžeme vyjadriť aj pre energiu a čas:

Jeho význam je, že ak častica existuje len veľmi krátku dobu, nie je možné určiť jej energiu. Častica, ktorá žije veľmi krátku dobu, môže mať až hroznú neurčitosť v energii, čo vedie k myšlienke virtuálnej častice.