Al principio del siglo XX, surgió un nuevo campo de estudio conocido como mecánica cuántica. Uno de sus fundadores fue el físico danés Niels Bohr, a quien le interesaba explicar el espectro de líneas discretas observado en la luz emitida por diferentes elementos. Bohr apoyaba el modelo planetario, en el que los electrones giran alrededor de un núcleo cargado positivamente como los planetas alrededor del Sol.

La mecánica cuántica es el resultado del trabajo de Louis de Broglie. Erwin Schrodinger, Werner Heisenberg, Paul Dirac, Max PlanckBohr, entre otros, quienes la desarrollaron a fines de la década del 20.

La mecánica cuántica predice la probabilidad de encontrar un electrón en una región dada dentro del átomo más que órbitas fijas.

Louis de Broglie propuso que todas las partículas podrían ser tratadas como ondas de materia con una longitud de onda λ.

Erwin Schrödinger propuso el modelo mecánico cuántico del átomo basado en los postulados de de Broglie y propuso una ecuación que rige la evolución de la onda asociada a cada electrón.