在物理學中，波包是作為一個單元傳播的局部波作用的短脈沖或包絡。 一個波包可以被分析成，或者可以從無限組不同波數的分量正弦波合成，具有相位和振幅，使得它們僅在空間的一個小區域上建設性地干涉，而在其他地方破壞性地干涉。每個分量波函數 ，因此波包是波動方程的解。 根據波動方程，波包的輪廓可能保持不變，也可能在傳播時發生變化。

量子力學賦予波包特殊的意義； 它被解釋為概率幅度，其范數平方描述了特定狀態下的一個或多個粒子將被測量為具有給定位置或動量的概率密度。 波動方程在這種情況下是薛定諤方程，通過它的應用可以推導出量子力學系統的時間演化，類似于經典力學中哈密頓形式主義的過程。 薛定諤方程解的色散性對否定薛定諤原初解釋，接受玻恩法則起到了重要作用。

在波的坐標表示中，物理對象局部概率的位置由包解的位置指定。 此外，空間波包越窄，因此波包的位置定位得越好，波的動量傳播越大。 位置分布和動量分布之間的這種權衡是海森堡不確定性原理的一個特征，將在下面說明。

在 1900 年代初期，經典力學明顯存在一些重大缺陷。 量子力學的發展——以及它在解釋令人困惑的實驗結果方面的成功——是這種接受的根源。 因此，量子力學公式中的一個基本概念是光以離散束的形式出現，稱為光子。 光子的能量是其頻率的函數，E = h ν 。光子的能量等于普朗克常數 h 乘以其頻率 ν。 這解決了經典物理學中的一個問題，稱為紫外線災難。

量子力學的思想在整個 20 世紀繼續得到發展。 形成的圖景是一個粒子世界，所有現象和物質都由離散粒子構成并與之相互作用； 然而，這些粒子是由概率波描述的。 相互作用、位置和所有物理學都將簡化為對這些概率幅度的計算。

一個多世紀以來，世界的類粒子性質已通過實驗得到證實，而類波現象可以表征為量子粒子波包方面的結果。 根據互補原理，類波和類粒子的特性絕不會同時表現出來。

作為無色散傳播的例子，考慮以下經典物理學波動方程的波解 ? 2 u ? t 2 = c 2 ? 2 u ,

其中 c 是波在給定介質中的傳播速度。

使用物理時間約定 e?iωt，波動方程具有平面波解 u ( x , t ) = e i ( k ? x ? ω t )

ω 和 k 之間的這種關系應該是有效的，因此平面波是波動方程的解。 它被稱為色散關系。

為簡化起見，僅考慮在一維中傳播的波（擴展到三維很簡單）。 那么通解是 u ( x , t ) = A e i ( k x ? ω t ) + B e ? i ( k x + ω t ) 其中我們可以取 ω = kc。