在經典力學里，研究對象總是被明確區分為“純”粒子和“純”波動。前者組成了我們常說的“物質”，后者的典型例子則是光波。波粒二象性解決了這個“純”粒子和“純”波動的困擾。它提供了一個理論框架，使得任何物質有時能夠表現出粒子性質，有時又能夠表現出波動性質。量子力學認為自然界所有的粒子，如光子、電子或是原子，都能用一個微分方程，如薛定諤方程來描述。這個方程的解即為波函數，它描述了粒子的狀態。波函數具有疊加性，它們能夠像波一樣互相干涉。同時，波函數也被解釋為描述粒子出現在特定位置的機率幅。這樣，粒子性和波動性就統一在同一個解釋中。
之所以在日常生活中觀察不到物體的波動性，是因為他們皆質量太大，導致德布羅意波長比可觀察的極限尺寸要小很多，因此可能發生波動性質的尺寸在日常生活經驗范圍之外。這也是為什么經典力學能夠令人滿意地解釋“自然現象”。反之，對于基本粒子來說，它們的質量和尺寸局限于量子力學所描述的范圍之內，因而與我們所習慣的圖景相差甚遠。