L´impossibilité de localiser un électron avec exactitude à un moment précis est analysée par Werner Heisenberg qui, en 1927, formule le principe d´incertitude. Ce principe stipule l´impossibilité de déterminer simultanément la position exacte et le moment d´une particule. Non pas à cause de l´imprécision des appareils de mesure, mais à cause d´une caractéristique intrinsèque du monde quantique. En premier lieu, il est impossible de mesurer la position d´une particule sans perturber sa vitesse. Les connaissances de la position et de la vitesse sont dites complémentaires, c´est-à-dire qu´elles ne peuvent pas être précisées simultanément. Ce principe est aussi fondamental si l´on veut comprendre la mécanique quantique telle qu´elle est conçue aujourd´hui: les caractères ondulatoire et corpusculaire du rayonnement électromagnétique peuvent être compris comme deux propriétés complémentaires du rayonnement.
Le principe d´incertitude est à la base d´un effet curieux appelé "Effet Tunnel". Si une balle est lancé contre un mur, celle ci rebondit faute d´avoir assez d´énergie pour traverser le mur. Au niveau microscopique, la mécanique quantique affirme qu´il y a une probabilité non nulle pour qu´une particule se retrouve de l´autre coté du mur. Le principe d´Heisenberg autorise les particules à emprunter de l´énergie à condition de la restituer dans les délais temporels imposés par les relations d´incertitudes. Ainsi, face à un mur de béton, les particules peuvent (et le font parfois!) emprunter suffisamment d´énergie pour creuser un tunnel à travers le mur. Ce phénomène est bien sur très improbable au niveau macroscopique puisqu´il faut que toute les particules d´un objet aient la chance de pouvoir traverser au même moment! La petitesse de la constante h montre qu´il faudrait attendre au moins l´age de l´univers estimée avant d´avoir une chance de réussir.