El principio de incertidumbre de Heisenberg establece que existe un límite fundamental en la precisión con la que se pueden conocer simultáneamente ciertos pares de magnitudes físicas conjugadas de una partícula, como la posición y el momento lineal. No se trata de una limitación tecnológica de los instrumentos de medida, sino de una propiedad intrínseca de la naturaleza cuántica de la materia.Matemáticamente, el principio se expresa como:

donde $\Delta x$ es la incertidumbre en la posición, $\Delta p_x$ es la incertidumbre en el momento lineal en esa misma dirección, y $h$ es la constante de Planck ($h = 6{,}626 \times 10^{-34}$ J·s).Existe también una relación análoga para la energía y el tiempo:

La interpretación física es la siguiente: cuanto más precisamente se determina la posición de una partícula (menor $\Delta x$), mayor es la indeterminación en su cantidad de movimiento ($\Delta p_x$), y viceversa. Esto refleja el carácter ondulatorio de la materia: una partícula descrita por una onda bien localizada en el espacio corresponde a la superposición de muchas frecuencias (y por tanto de muchos momentos), mientras que una onda de frecuencia bien definida está extendida por todo el espacio.

En la física clásica, los objetos macroscópicos tienen masas del orden de gramos, kilogramos o mayores. Debido al extraordinariamente pequeño valor de la constante de Planck $h \approx 6{,}626 \times 10^{-34}$ J·s, las incertidumbres impuestas por el principio de Heisenberg resultan absolutamente despreciables comparadas con la precisión de cualquier medida macroscópica.Por ejemplo, para un objeto de masa $m = 1$ kg moviéndose con una incertidumbre en posición de $\Delta x = 10^{-10}$ m (ya de escala atómica), la incertidumbre mínima en la velocidad sería:

Este valor es absolutamente indetectable e irrelevante para cualquier medición práctica. En cambio, para un electrón (masa $m_e \approx 9{,}11 \times 10^{-31}$ kg) confinado en una región del tamaño de un átomo ($\Delta x \sim 10^{-10}$ m), la incertidumbre en la velocidad es del orden de $10^6$ m/s, comparable a la propia velocidad del electrón, lo que hace que el efecto sea determinante.En conclusión, el principio de incertidumbre de Heisenberg es fundamental en el mundo subatómico (electrones, protones, fotones...), pero sus efectos son completamente inapreciables en el mundo macroscópico, razón por la cual la mecánica clásica describe perfectamente los fenómenos ordinarios sin necesidad de tenerlo en cuenta.