現代 で は 、 古典 的 に 場 で あっ た もの （ 電磁場 など ） だけ で なく 、 古典 的 に 粒子 と みなさ れ て き た 物理 系 （ 電子 など ） の 量子 論 も 、 場 を 基本 変数 に し た ほう が 良い こと が 判っ て いる 。

場 の 量子 論 は 、 高 エネルギー の 系 や 、 凝縮 系 （ 多 体系 ） を 記述 する 。

場 の 量子 論 は 特殊 相対 論 的 要請 を 満たす 形式 を 備え 、 量子力学 と 特殊 相対性理論 の 両方 を 満足 する 。

摂動 的 場 の 量子 論 で は 、 粒子 の 間 に 働く 力 は 、 力 を 伝える 粒子 の 交換 により 生じる 。

力 を 媒介 する の と 同じ 場 の 励起 で ある 光子 が 、 塊状 の 波 として 電磁波 と なり 、 また ナノ スケール の 現象 において は 粒子 の よう に 振舞う 。

電子 も 同様 で 、 対応 し た 場 の 励起 として 表さ れる 。

この よう に 、 古典 物理 で の 粒子 と 場 は 、 場 の 量子 論 により 粒子 と 場 の 2 重 性 を 持つ 形式 に 書き 改め られる 。

初め に 完成 し た 場 の 量子 論 は 、 電磁場 に 適用 し た 量子 電磁 力学 で ある 。

量子力学 を 場 の 量子 論 に 拡張 する ため に 、 場 における 粒子 の 生成 ／ 消滅 を 扱う 生成 消滅 演算 子 を 導入 する こと で 、 場 の 量子 化 を 行う こと が できる 。

また 、 場 の 波動 関数 を 場 の 量子 化 によって ディラック 方程式 に 還元 する こと で 、 相対 論 的 不変 形式 へ と 相対 論 化 できる 。

1927 年 から 1928 年 、 ポール ・ ディラック による 古典 電磁気 学 の 量子 化 、 オスカル・クライン 、 パスクアル・ヨルダン 、 ユージン・ウィグナー および ウラジミール・フォック による 生成 消滅 演算 子 が 形成 さ れ 、 場 の 量子 論 の 原型 を ヴェルナー・ハイゼンベルク と ヴォルフガング・パウリ が 創っ た 。

ハイゼンベルグ は 、 場 において 粒子 が 力 を 伝える という 見解 を 打ち出し た 。

） 内山 龍雄 は 重力 場 を 含む 形 に 拡張 し た （ この ため 、 ヤン ＝ ミルズ ＝ 内山 理論 と 呼ぶ 人 も いる ） 。

クォーク に 対応 する グルーオン （ 力 を 伝える 粒子 ） が 担う 場 は 、 ゲージ 理論 によって ゲージ 場 として 記述 さ れる 。

ゲージ 理論 で は 、 ゲージ 対称 性 を 満たす 場合 、 必然 的 に ゲージ 場 の 質量 が ゼロ に なる 。

1960 年 に 南部 は 、 超 伝導 の BCS 理論 を ヒント に 対称 性 の 自発 的 破れ の 概念 を 場 の 量子 論 において 定式 化 し た 。

量子 色 力学 は 3 つ の 場 の からみ 合い で あり 、 ゲージ も 3 × 3 の 行列 と なり 、 QED の 可 換 ゲージ から 、 非 可 換 ゲージ に かわる 。

弱い 力 と 電磁 相互 作用 は 、 1967 年 、 場 の 量子 論 の 枠組み で 非 可 換 ゲージ 形式 の ワインバーグ ＝ サラム 理論 により 統一 さ れる 。

強い 力 は 、 クォーク 模型 の 完成 後 、 1971 年 に ヘーラルト・トホーフト の 非 可 換 ゲージ の 繰り込み 可能 性 の 証明 を 経 て 、 1973 年 に 繰り込み 群 を 使っ た デイビッド・グロス ら によって 場 の 量子 論 の 枠組み で 非 可 換 ゲージ 形式 の 量子 色 力学 ( QCD ) が 完成 する 。

場 に対し 、 量子力学 と 同様 の 方法 で 、 場 を 作用素 と みなし 、 量子 化 を 実行 し 、 生成 消滅 演算 子 を 作用 さ せる と 粒子 性 が で て くる 。