纵观整个科学史，了解宇宙的主要目标之一就是发现最基本的事物。在现代的宏观世界中，我们进行观察和与之相互作用的许多事物都是由更小的粒子构成以及可以从支配微观粒子的基本定律中产生。人们认为一切都是由基本物质构成的想法，可以追溯到几千年前，而这个概念已带领我们从炼金术到化学，再到原子，接着亚原子粒子，最后粒子物理学的标准模型，其中包括量子宇宙的激进概念。
但即使有令人信服的证据证明，宇宙中所有的基本实体在某种程度上都是量子，这也不意味着所有事物都是离散的和量子化的。只要我们还不能完全理解量子层面上的引力，那么时空在基本层面上仍然是连续的。这就是我们目前所知道的情况。
根据量子力学，如果达到足够小的尺度，那么所有包含能量的东西，无论它是有质量的（像电子）还是无质量的（像光子），都可以分解成单独的量子。可以把这些量子想象成能量包，它们有时表现为粒子，有时则表现为波，这取决于它们与之相互作用的东西。
自然界的一切都遵循量子物理定律，适用于更大，更宏观系统的“经典”定律（至少在理论上）可以从更基本的量子规则中推导出来。但并不是所有的东西都是离散的，或可以被划分为一个局部区域空间。
举个例子，如果有一个金属导电带，如果想知道“导电带中的这个电子在哪里，”那要注意这里不具有离散性。电子可以在任何地方，在导电带里连续性的存在。一个自由的光子可以有任何波长和能量，这里也没有离散性。我们不能仅仅因为某些东西是量子化的或本质上是量子，就说关于它的一切都必须是离散的。
时空可以被量子化的概念可以追溯到海森堡。海森堡以发现不确定性原理而闻名，这个原理从根本上限制了我们无法同时测量量子的位置和动量。他意识到，当试图在量子场理论中计算某些量时，它们的结果是发散的，或者趋于无穷。
海森堡发现，如果假定一个空间的最小距离尺度，这些无穷就会消失。从物理上说，这个理论被重整化，这意味着我们可以合理地计算事物。
想象一下，把一个量子粒子放在一个盒子里，那这个粒子在哪里呢？对此，我们可以进行测量，并且会有一个与之相关的不确定性：不确定性与ħ/L成正比，其中ħ是约化普朗克常数，L是盒子的大小。
通常情况下，不确定部分（ħ/L）与主体本身相比是很小的，但如果L太小，情况就不是这样了。事实上，如果L很小，那么添加我们通常忽略的附加项，比如(ħ/L)^2，我们将得到甚至更大的修正值。这就是为什么我们往往引入一个“截止尺度”，或者是最小尺度的L。这个最小距离尺度可以让我们在量子物理中省去很多麻烦。
当把非量子化的引力考虑在内时，就会发现，引力放大了由海森堡提出的位置固有的不确定性。普朗克长度（约为1.6×10^-35米）是长度的下限，低于这个长度的距离是无意义的。自20世纪90年代以来，这种观点以弦理论的新化身出现。
但是我们没有关于引力的最终理论，所以我们不知道这个问题是否真正意味着空间是离散的。当海森堡试图重整费米的β衰变理论时，出现了原先的问题，如果没有最小长度范围，它就无法起作用。不过由于电弱理论和标准模型的发展，我们不再需要一个离散的最小长度尺度来处理放射性衰变。一个更好的理论没有它也能奏效。
那么对于时空是否被量子化了这个问题，我们进行到什么程度了？有三个主要的可能性，每一个都不可思议。
（1）空间和/或时间是离散的。想象有一个最短的长度，那这里有一个问题，在爱因斯坦的相对论中，可以在任何地方放下一个想象的尺子，这个尺子根据观察者相对于它移动的速度而变短。如果空间被量子化，以不同速度运动的人会测量到不同的基本长度范围。
这有力地表明，将会有一个“优先的”参考系，它穿过空间的一个特定速度会有最大可能的长度，而其他所有参考系的会更短。不是每个人都喜欢这个观点，它要求放弃一些物理上很重要的东西，比如洛伦兹不变性或局部性。离散化时间也给广义相对论带来了很大的问题。
（2）空间和时间都是连续的。我们现在所认知到的问题并不是不可克服的问题，而是拥有一个不完整的量子宇宙理论造成的。空间和时间有可能真的是连续的，即使它们本质上是量子，也不能被分解成基本单位。它可能是一种泡沫状的时空，在微小的尺度上有巨大的能量波动，但可能不会有最小的尺度。当我们成功地找到引力的量子理论时，可能就有一个连续且量子的结构。
（3）空间和/或时间可以是离散的，也可以是连续的.但是这里有一个我们能达到的有限分辨度，这涉及了什么是“真实的”或“基本的”和什么是可测量的之间区别的核心。假设有一个连续的结构，但是我们的观察能力是有限的。当我们到达一个足够小的距离尺度时，它就会变得模糊。我们可能无法看到它是真的连续的还是离散的，只能说低于一定长度范围我们就无法解决结构问题。
令人难以置信的是，实际上可能确实有一种方法能够测试是否有最小长度尺度。物理学家雅各布·贝肯斯坦曾提出了一个绝妙的想法，让一个光子穿过晶体，使它移动的幅度很小。因为光子能量（连续的）可以微调，而晶体与光子的动量相比是非常巨大的，所以它应该能够检测出晶体运动的“步骤”是离散的还是连续的。在有一个足够低能量光子的情况下，如果空间被量子化，晶体要么移动一个量子步骤，要么根本不动。
有一种观点认为，在时间或者空间中可能存在最小的尺度。或许一切都是量子的，但并非一切都是离散的。在爱因斯坦的相对论中，空间和时间仍然被看作是一个连续结构的两个相连的部分。在量子场理论中，时空是量子之舞的连续性舞台。但是，应该还有一个有关引力的量子理论。“离散的还是连续的？”这个问题包含了一些不可思议的可能性，包括低于一定范围我们无法知道的可能性。尽管许多物理学家有着不同的假设，但我们需要更多的信息，才能真正知道我们的宇宙在基本层面上是什么样的。
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