“波粒二象性”，是指所有的量子，即可以部分的用粒子的术语来描述，也可以部分的用波的术语来描述。也就是同时具有粒子和波动的属性。经典的关于“粒子”和“波”的概念都是分别独立的，且对立的；而量子却把这两个现象统一了。爱因斯坦这样描述这种现象：“好像有时我们必须用一套理论，有时候又必须用另一套理论来描述（这些粒子的行为），有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难，这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实，两种观点单独是无法完全解释光的现象的，但是合在一起便可以。”1905年爱因斯坦发表了论文《关于光的产生和转化的一个试探性观点》，提出了“光量子”假说。他把光束描述为一群离散的量子——后称为“光子”，而不是连续性的波动。“光量子”的意思就是指光（子）是量子化的。
对于先前普朗克在研究黑体辐射中所发现的普朗克关系式，爱因斯坦给出了另一种诠释，他认为组成光束的每一个光子所拥有的能量等于频率乘以普朗克常数。假若光子的频率大于某极限频率，则这光子拥有足够能量来使得一个电子逃逸，造成光电效应；电子的能量只与频率有关，而与辐射强度无关。
1924年，德布罗意提出了“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有皮粒二象性。爱因斯坦和德布罗意的假说后来的都被实验证实了：
光子波动性——杨氏双缝干涉实验；光子粒子性——康普顿散射实验。
电子波动性——镍晶格衍射实验；电子粒子性——阴极射线。
物质都是由基本粒子构成的，基本粒子都具有波粒二象性，所以德布罗意说一切物质也都是波粒二项性的。“物质波”，又称“德布罗意波”，即函数为概率波，它的模方指空间中某点某时刻可能出现的几率密度，其中概率密度的大小受波动规律的支配。量子力学认为微观粒子没有确定的位置，在不测量时，它同时出现在任何位置，即出现在这里也出现在那里，一旦测量，就得到它的其中一个“特征值”——即观测到的位置；对其它可观测（量）亦呈现出观测时得到的其它“特征值”。就如爱因斯坦的所说：“对物理量的测量方式决定了物理量本身”。也就是说如何去测量一个物理量，决定了我们能够测量到什么，而在没有测量之前一切的物理量都是以概率波分布的。
“概率波”，不是任何一种具体的波，它就是描写量子系统的函数，对量子特征值概率分布的数学描述。在没有测量前，量子就是叠加态的、在全空间分布的概率值。虽然弦理论还没有得到科学共同体的认可，但此时很难不得出一些弦论的观点。未测量前的量子状态，就是纯粹的概率值（波函数），也就是一组信息，以不同的概率分布在全部的空间。当以某种方式对它进行测量时，这种测量方式使得概率值在这个测量空间的概率密度增大（也就是波函数坍塌），从而显现出某种对应的特征值。例如双缝干涉实验中，当用双缝去测量时，光子就显示出波的特征；当用光感仪器去测量时，光子就显示出粒子的特征。这不就是弦论的“二维信息的三维投影”吗？
“量子”，即不是粒子也不是波，即不物质也不是意识，它就是处在最低能级的、以概率波的形式在存的一组信息；只有在测量时，才能获得它的一部分特征值（波或粒子）；所以，它又即是粒子也是波，即是物质也意识。“量子效应”，就是物质与意识（信息）同一、现象与本体同一、质量（物质）与能量同一的物理证明。
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