概述
微觀粒子運動特徵的基本關係。又稱測不準關係，1927年W.K海森伯首先提出。它可表述為描述微觀粒子的坐標和相應動量不可能同時具有確定值，坐標和相應動量的不確定度的乘積不小於普朗克常量h的一半，即
ΔxΔpx≥h/2π，ΔyΔpy≥h/2π，ΔzΔpz≥h/2π不確定關係給出同時確定微觀粒子坐標和相應動量準確度的下限。不確定關係表明無論採用什麼方法試圖精確測定坐標和相應動量中的一個，必然引起另一個較大的不確定性，這樣的結果與測量儀器及測量方法是否完備無關，無論怎樣改善測量儀器和測量方法，都不可能逾越不確定關係所給出的限度。微觀粒子的不確定關係是由其波粒二象性確定的。每個粒子都有一個與之相聯繫的波而顯示其波動性。粒子最可能在波起伏最大或最密集的地方找到，可是波越密集就越難以確定其波長，也就越難以確定其動量；反之，動量一定的粒子對應於具有確定波長的波，在空間卻是無限廣延的，則可在任意位置找到粒子（見波粒二象性）。不確定關係表明微觀粒子的運動不存在坐標和相應動量同時確定的狀態，因而微觀粒子的運動不存在軌道，經典力學描述粒子運動的方法沒有意義。對於巨觀物體，不確定關係所加的限制並未在實驗測量的精度上超過經典描述的限度，因而實際上仍表現為具有一定的軌道。不確定關係提供一種可以採用經典描述和必須採用量子描述的分界判據。不確定關係並不僅限於坐標和動量，能量和時間的不確定關係為ΔEΔt≥h／2，式中ΔE是粒子處於某一能態的能量不確定度，Δt是粒子處於該能態壽命的不確定度。
位置和動量的不確定關係
位置和動量的不確定關係具有形式，下面僅以單縫衍射為例作簡單說明：
電子通過小孔的實驗表明：小孔線度愈小，電子坐標的測量愈精確；但由於衍射效應的增強，電子動量的測量卻變得愈不精確，即實驗結果與不確定關係的預言相一致。
微觀粒子具有波粒二象性，一個由存在於無限空間的平面波描寫的粒子，顯然其動量完全確定，而坐標則完全不確定。而由集中在有限空間區域的波包所描寫的粒子，其坐標和動量都不能完全確定。這說明，不確定關係是微觀粒子波粒二象性的反映。
“力學量用算符表示”是量子力學的基本假設之一。對於量子體系，某些力學量的算符對易(即算任間滿足交換律)，它們可以同時精確測量，若它們的算符不對易，則它們在任意狀態下均不能同時精確測量。坐標和動量算符就是這種不對易算符。不確定關係給出了不對易算符表示的力學量在任意狀態下測量偏差的數量限制。
如果以Δx表示粒子位置的不確定量，以Δp表示粒子在x方向上的不確定量，那么ΔxΔp≥(h/4π),h為普朗克常數。
能量和時間的不確定關係
可以證明，能量和時間的不確定關係為：它表示出了粒子能量與其壽命確定程度互相制約的關係。
根據能量和時間的不確定關係，可以解釋原子譜線的寬度：
基態：能量穩定，e0準確確定；
激發態：能量不穩定，E準確確定；所以，原子從高能態e向低基態e0的躍遷，存在一譜線寬度。
