波粒二象性是一種粒子的性質，主要描述的是一個粒子可以具有波的形態。
在牛頓時代人們就開始了對光的性質的爭論。在當時惠更斯提出了光的波動性，牛頓提出了光的粒子性，但他們的理論都和觀察結果有些出入。
此后的幾世紀人們一直在爭論光的性質，從雙縫干涉到光量子理論，人們的認識在不斷深入。1916年，美國物理學者羅伯特·密立根做實驗證實了愛因斯坦關於光電效應的理論。從麥克斯韋方程組，無法推導出普朗克與愛因斯坦分別提出的這兩個非經典論述。物理學者被迫承認，除了波動性質以外，光也具有粒子性質。這是人們第一次認為光同時具有粒子性和波動性兩種性質。
實際上，物質都具有波粒二象性，只是存在着波動性的大小問題。物質的波動性取決於它的質量，質量越大，其不確定性就越小，同時波動性也就越小，因為波的分布只是粒子出現的概率分布罷了。
當我們在做雙縫干涉時，粒子的出現就和波粒二象性有關，因為只有波的性質才能讓粒子可以隨機通過兩個縫之間的一個，而在擊打在光電板上的圖像又說明了電子的粒子性。而它的概率分布我們可以用薛定諤方程來得出。
波粒二象性的問題至今也未完全解決，但它的存在的確讓我們第一次感到了量子世界的奇異。