“波粒二象性”，是指所有的量子，即可以部分的用粒子的術語來描述，也可以部分的用波的術語來描述。也就是同時具有粒子和波動的屬性。經典的關于“粒子”和“波”的概念都是分別獨立的，且對立的；而量子卻把這兩個現象統一了。愛因斯坦這樣描述這種現象：“好像有時我們必須用一套理論，有時候又必須用另一套理論來描述（這些粒子的行為），有時候又必須兩者都用。我們遇到了一類新的困難，這種困難迫使我們要借助兩種互相矛盾的的觀點來描述現實，兩種觀點單獨是無法完全解釋光的現象的，但是合在一起便可以。”1905年愛因斯坦發表了論文《關于光的產生和轉化的一個試探性觀點》，提出了“光量子”假說。他把光束描述為一群離散的量子——后稱為“光子”，而不是連續性的波動。“光量子”的意思就是指光（子）是量子化的。
對于先前普朗克在研究黑體輻射中所發現的普朗克關系式，愛因斯坦給出了另一種詮釋，他認為組成光束的每一個光子所擁有的能量等于頻率乘以普朗克常數。假若光子的頻率大于某極限頻率，則這光子擁有足夠能量來使得一個電子逃逸，造成光電效應；電子的能量只與頻率有關，而與輻射強度無關。
1924年，德布羅意提出了“物質波”假說，認為和光一樣，一切物質都具有皮粒二象性。愛因斯坦和德布羅意的假說后來的都被實驗證實了：
光子波動性——楊氏雙縫干涉實驗；光子粒子性——康普頓散射實驗。
電子波動性——鎳晶格衍射實驗；電子粒子性——陰極射線。
物質都是由基本粒子構成的，基本粒子都具有波粒二象性，所以德布羅意說一切物質也都是波粒二項性的。“物質波”，又稱“德布羅意波”，即函數為概率波，它的模方指空間中某點某時刻可能出現的幾率密度，其中概率密度的大小受波動規律的支配。量子力學認為微觀粒子沒有確定的位置，在不測量時，它同時出現在任何位置，即出現在這里也出現在那里，一旦測量，就得到它的其中一個“特征值”——即觀測到的位置；對其它可觀測（量）亦呈現出觀測時得到的其它“特征值”。就如愛因斯坦的所說：“對物理量的測量方式決定了物理量本身”。也就是說如何去測量一個物理量，決定了我們能夠測量到什么，而在沒有測量之前一切的物理量都是以概率波分布的。
“概率波”，不是任何一種具體的波，它就是描寫量子系統的函數，對量子特征值概率分布的數學描述。在沒有測量前，量子就是疊加態的、在全空間分布的概率值。雖然弦理論還沒有得到科學共同體的認可，但此時很難不得出一些弦論的觀點。未測量前的量子狀態，就是純粹的概率值（波函數），也就是一組信息，以不同的概率分布在全部的空間。當以某種方式對它進行測量時，這種測量方式使得概率值在這個測量空間的概率密度增大（也就是波函數坍塌），從而顯現出某種對應的特征值。例如雙縫干涉實驗中，當用雙縫去測量時，光子就顯示出波的特征；當用光感儀器去測量時，光子就顯示出粒子的特征。這不就是弦論的“二維信息的三維投影”嗎？
“量子”，即不是粒子也不是波，即不物質也不是意識，它就是處在最低能級的、以概率波的形式在存的一組信息；只有在測量時，才能獲得它的一部分特征值（波或粒子）；所以，它又即是粒子也是波，即是物質也意識。“量子效應”，就是物質與意識（信息）同一、現象與本體同一、質量（物質）與能量同一的物理證明。
