量子力學的基本原理包括量子態的概念，運動方程、理論概念和觀測物理量之間的對應規則和物理原理。
在量子力學中，物理系統的狀態是用波函數來表示的，波函數的任意線性疊加仍然代表系統的壹種可能狀態。狀態隨時間的變化遵循壹個線性微分方程，這個方程預測了系統的行為，物理量用滿足壹定條件的算子來表示，代表某種運算。測量壹個物理系統在某壹狀態下的物理量的運算，對應的是代表該量的算符對其波函數的作用；測量的可能值由算符的本征方程確定，測量的期望值由包含算符的積分方程計算。
波函數的模平方表示物理量的概率密度為其變量。根據這些基本原理和其他必要的假設，量子力學可以解釋原子和亞原子的各種現象。
量子力學的解釋涉及很多哲學問題，核心是因果性和物理實在性。根據動力學意義上的因果律，量子力學的運動方程也是因果律方程。當系統在某壹時刻的狀態已知時，就可以根據運動方程預測它在任意時刻的未來和過去的狀態。
但量子力學的預言與經典物理運動方程(粒子運動方程和波動方程)的預言在本質上是不同的。在經典物理理論中，壹個系統的測量不會改變它的狀態，它只有壹個變化，按照運動方程演化。因此，運動方程可以對決定系統狀態的力學量做出明確的預測。
但是在量子力學中，系統的狀態有兩個變化。壹種是系統的狀態按照運動方程演化，是可逆的變化；另壹個是測量改變系統狀態的不可逆變化。所以量子力學對決定狀態的物理量不能給出確定的預言，只能給出取該物理量的值的概率。從這個意義上說，經典物理的因果定律在微觀領域已經失效。
據此，壹些物理學家和哲學家斷言量子力學拋棄了因果律，另壹些則認為量子力學的因果律反映了壹種新型的因果律——概率因果律。在量子力學中，代表量子態的波函數是在整個空間中定義的，任何態的變化都是同時在整個空間中實現的。
自20世紀70年代以來，關於遙遠粒子關聯的實驗表明，類空分離事件與量子力學的預言有關。這種相關性與狹義相對論的觀點相矛盾，狹義相對論認為物體之間的物理相互作用只能以不大於光速的速度傳播。因此，為了解釋這種相關性的存在，壹些物理學家和哲學家提出，在量子世界中存在著壹種全局的因果關系或全局的因果關系，它不同於基於狹義相對論的局部因果關系，可以作為壹個整體同時決定相關系統的行為。
量子力學用量子態的概念來表示微觀系統的狀態，加深了人們對物理實在的認識。微觀系統的性質總是在與其他系統的相互作用中表現出來，尤其是觀測儀器。
當人們用經典物理學的語言描述觀測結果時，發現微觀系統主要表現為不同條件下的波動圖像或粒子行為。量子態概念表達的是微觀系統和儀器相互作用產生波或粒子的可能性。
量子力學表明，微觀物理現實既不是波，也不是粒子，真正的現實是量子態。實態分解為隱態和顯態是由測量引起的，這裏只有顯態才符合經典物理實的含義。微觀系統的現實性還體現在它的不可分性上。量子力學把研究對象及其環境看成壹個整體，不允許把世界看成由分離的、獨立的部分組成。遠距離粒子關聯實驗的結論也定量地支持了量子態是不可分的。