Um estado físico representa tudo o que pode ser conhecido sobre as propriedades de uma partícula, como posição, velocidade, energia e outras grandezas mensuráveis. Diferentemente da física clássica, na qual esses estados podem ser previstos com precisão, pelo menos em princípio, a mecânica quântica só permite calcular probabilidades, determinadas pela função de onda.
Na mecânica quântica, as funções de onda obedecem a uma equação matemática chamada equação de Schrödinger. Resolver essa equação permite aos físicos prever como a função de onda evolui no tempo e no espaço, determinando assim as probabilidades dos possíveis resultados de medidas em uma dada posição e instante.