状態ベクトル（state vector　力学系の状態を表すヒルベルト空間のベクトル）は波動のように空間中を伝播していくために、干渉、回折、透過などの現象が起こる。粒子の運動は壁があればそこで止まってしまうが、波動なら、その壁の背後にも達する場合がある。このため、電子の運動を古典力学で考えたのでは絶対に通過できない壁でも、量子力学的にはある確率では通り抜けることになり、このような効果をトンネル効果という。エサキダイオードをはじめ、多くの固体素子はこの効果を用いている。