量子(quantum, 複數形式quanta)的基本定義類似於古希臘的原子概念，即某一類物質或量的最小單位。量子化，就是指某一經典看來應該連續的物理量，只能取某些分立值的現象，或者把連續過程分立化的操作。比如我們一般說的電荷，就是由基本的單位電荷構成的。
在自然界，量子化其實是一個常見的概念，比如一個一個的人，信息中的數據，分子，原子，等等。但是有一些基本物理量，比如能量，動量，角動量，熱量，等等，至少在經典場合，我們認為應該是連續變化的，但是在微觀條件下，我們卻發現，可能不一定。普朗克在1900年，假定了能量（輻射）不連續變化，才解決了當時困擾物理學界的黑體輻射紫外發散問題，並獲得了1918年的諾貝爾獎。
隨著玻爾原子模型的成功，以及大量關於微觀世界實驗的進行，人們相信，在微觀世界，量子化是常態，甚至是唯一法則。電荷，角動量，能級，……，等等，都是量子化的。
但是，關於普朗克最初的假定，能量的量子化，定義卻不清晰。1905年，愛因斯坦認為光是由光量子（Lichtquanta)構成的，因此解決了光電效應問題，並得到了諾貝爾獎。但是，普朗克並不認為光子就是他說的能量量子。那麼有沒有能量量子，能量變化是不是像電荷那樣，每次必須至少一個能量子呢？後來的理論中，我們雖然認為光子是量子化的，但並不認為能量是量子化的，或者把能量量子化表達為能級不連續的概念，而不是任何能量的變化有最小能量單位。
換句話說，能量不是量子化的。那麼能級量子化是怎麼出現的呢？
前面已經有了一篇文章《能量是量子化的嗎？》，說明了，玻爾模型中的電子能級量子化，是薛丁格方程在庫倫勢的自然結果。也就是說，只要電子是物質波，在庫倫勢下，滿足中心勢的周期性，無窮遠為零等全局性條件，能級離散化就是必然的。實際上，所有束縛態的離散能級都由於同樣的原因。
原子能級的離散化，同時也自然給出了普朗克能量量子假定，只是已經不是假定，而是自然結果。由於電磁輻射就是電磁波，而黑體總要由物質構成，構成物質的原子能級的分立性，和分立能級躍遷的不連續，使得實際效果上，看起來，普朗克的能量量子假定成立，因此他得到了正確的黑體輻射公式。
所以，我們不需要能量量子化假定。能量也不是量子化的。能級的量子化，是因為束縛狀態下，物質波只有一些分立的本徵振動狀態。
角動量也是一樣的。
在束縛狀態下，物質波那些分立的振動狀態也具有分立的角動量，其最小的變動單位就是最輕帶電粒子——電子——的角動量hbar/2 。注意這不意味著，能級的角動量以電子的角動量為單位變動。
如果說，能量量子化是湧現還可以理解的話，角動量量子化是湧現只有部分可理解。我們可以理解，分立能級中角動量也是分立的。但能量值可以連續變化，為什麼角動量值不能連續變化呢？它為什麼會有一個最小可變單位呢？
考慮到波函數可以疊加，即使在能級離散的束縛態中，粒子的能量也並不是離散的，可以連續變化。角動量也一樣。離散能級或者角動量只是優勢振動態（本徵態）。所以沒有角動量必須一次變化一個最小單位的說法。
那麼，為什麼我們一般都有這種感覺呢？那是因為我們一般討論的是各種本徵態。本徵態下，能量和角動量都是離散的。但是，粒子不需要處於單一的本徵態上。而我們通常看到的離散態的譜線，是因為不同原子本徵態之間的共振加強，實際上所有能量的輻射都有。
等一會兒，似乎還有電荷，無論是整數電荷，還是分數電荷（夸克），它仍然是量子化的，不是嗎？還有，為什麼基本粒子，比如電子，的角動量是量子化的？這些問題將在下一節，「基本粒子是什麼？」，回答。
在全局詮釋的理論框架中，所有基本物理量都是連續的，量子化都是湧現，是波動性在勢場和空間拓撲共同作用下的離散表現。就像樂器的頻率是某些分立值一樣。
自由度之間是否量子化，也就是，是不是有固定數目的自由度？自由度之間是否有關聯？等問題，不由非相對論量子力學回答。
註：湧現(emergence)，是指簡單系統在尺度，數量等方面增長到一定程度時，出現的，原系統沒有的現象或規律。
本徵態：可以理解為某一系統的固有特殊波動狀態。比如樂器，本徵態就是它的定音，即設計的振動頻率，包括基頻和泛音。本徵態是優勢狀態，其它頻率的波動會在該系統中很快衰減，本徵態不會，或者衰減最慢。如果有外來（廣頻）驅動，最後能量會集中到本徵頻率。樂器就是根據這一原理設計的。