有一個人最多只能翻越高2米的牆，把這個人困在4米高圍牆的院子裡，從經典力學的角度講，這個人不會翻牆逃出這個院子。在量子世界中，將一個粒子困在勢壘（相當於高牆）之間，儘管粒子的能量低於勢壘的高度，粒子仍然有一定的機率穿越勢壘逃出去，就好像有一個無形的隧道可以供穿過似的。這樣的事情在經典力學的認識中是不可能發生的。
如果嚴格按照量子力學的相關公式進行計算，被困在圍牆裡的人仍然有一定的機率穿牆而過，儘管這個機率小到自宇宙誕生以來也不會發生一次，但畢竟不是零。困在勢壘中的物體穿牆而過的機率與物體的質量及勢壘的厚度有關，當物體的質量降到粒子的級別，粒子穿過勢壘的機率就會大大增加。目前電子器件可以做得非常小，量子效應早已到了不得不考慮的地步，甚至還有一些元件就是依靠量子隧道效應工作的。
太陽上的氫核聚變已經進行了五十億年，並且還可以繼續聚變五十億年。而質量很大的恆星壽命可能只有幾百萬年甚至幾十萬年。太陽的質量還不夠大，還不能克服強大的庫侖力將兩個帶正電的氫核直接擠壓在一起。兩個氫核之間有強大的勢壘，但是量子隧穿效應使得一些氫核能夠穿越勢壘去和另一個氫核發生聚變。沒有量子隧穿就不會有太陽和人類。
量子世界中的這種「穿牆術」是波的體現，穿牆而過的速度就是波的速度。量子世界中物質除了有波動性還有粒子性，如果問一個粒子穿牆而過的速度是多少，這裡就能夠體現出物質的粒子性。粒子的運動速度就是物質波的群速度，也就是粒子穿牆而過的速度。這個速度不是定值，但可以確定它永遠不會達到光速。