虚粒子不是粒子，真空也不是空的。现代人都有“真空”的概念。例如，热水瓶为什么能保温？因为瓶胆的两层玻璃之间被抽成了“真空”，其中没有了大气，便无法进行热传导，所以能保温。使用钨丝的电灯泡中是“真空”，灯丝缺乏氧气，才不会被很快地烧尽。也就是说，多数人想象的“真空”应该是不存在任何物质、空无一物的空间状态。
因为我们人类生活在地球上，生活在被大气层包围着的环境中，所以一般公众理解的“真空”，或者说接近“真空”的程度，是与容器中大气的多少、气压的高低有关的。那么，如果我们突破了大气层的限制，去到宇宙空间中，那是不是就身处“真空”中了呢？答案是否定的，尽管宇宙空间中没有空气，但仍不是空无一物。宇宙中充满了辐射能量，有各种各样的宇宙射线，及各种频率的电磁波，也包括我们大家熟悉的可见光波。
实际上，没有物质、能量，空无一物的环境是很难达到的。就物理理论而言，那也是一种不可企及的状态。真空的定义随着理论的发展而变化，量子场论中引进了粒子数算符以及生成湮灭算符等，真空的定义便“进化”为“在任何湮灭算符作用下都得到基态”的一种量子态。也就是说，真空态的各种粒子数都已经降到最小值0。然而，根据量子物理中的不确定性原理，即使没有粒子、没有辐射，也仍然会存在量子涨落。
或者说，没有什么真空，因为真空不空！零点能（Zero point energy）原意指的是量子系统处于基态（绝对零度）时所拥有的能量。不过，在量子场论的语义下，零点能与真空能是一致的。零点能的概念最早出现在普朗克1912年发表的一篇文章中，是他在重新表述他十几年前开创的量子理论时提出的。根据普朗克新表述的辐射公式，量子系统所拥有的能量不能低于零点能。
普朗克当时并不很在意这个(1/2) hν，但却很快地引起了正在研究统计中涨落公式的爱因斯坦的注意。爱因斯坦说：“零点能可能真的存在！”，并和他的助手奥托·施特恩一起写了一篇文章：假设双原子分子的旋转能含有零点能，并且所有双原子分子以同样角速度旋转，然后计算出双原子分子气体的比热。将氢气的理论比热与实验数据相互比较，用零点能的概念解释了氢低温比热的实验结果，证明了零点能存在的必要性。
1927年，海森堡的不确定性原理从量子力学基础理论的角度，证实了量子系统不可能没有零点能。根据不确定性原理，动量和位置不能同时确定。例如，考虑一个处于谐振子势阱中的粒子，因为位置被限制了，动量便不可能为零，基态的能量也就不可能为零。因此，零点能与不对易关系紧密相连，也可以说，零点能是量子系统由于动量p与位置x不对易所引起的能量不确定性，因而产生的非零期望值。
在量子场论中，每个时空点都被看作是量子化的简谐振子，并与相邻振子有相互作用。每个谐振子的真空期望值为(1/2) hν。因为谐振子可取的频率值为无穷多，从而导致无限大的零点真空能量。如果用费曼图来描述真空，是各种各样所有可能的（单圈或多圈）圈图。这些圈图表示了真空中无休止的量子涨落：各种粒子在泡沫式的真空海洋中，随机生成又瞬间湮灭，它们被称为虚粒子。
量子场论中有一个“在壳离壳”的概念，物理系统中满足经典运动方程的位形称为在壳的，而其它的则称为离壳的。所谓“壳”即是质能关系式E²- p² = m²在能量-动量空间中所描述的双曲面。满足质能关系式的为“在壳”，否则便是“离壳”。费曼图中可以简单地判定在壳和离壳。如图所示，外线表示的粒子，是可观测的实粒子，必须是在壳的；而内线表示的，是离壳的、不可观测的虚粒子。
虚粒子，意即虚构或假想的粒子，实际上是为量子场论中繁杂的数学计算而建立的一种解释性的直观概念。固然，不仅仅真空布满了虚粒子，实粒子之间的许多相互作用过程中也少不了它们。量子理论不同于经典理论，即使是我们以为在脑袋里有清晰图像的实粒子，在量子世界中也表现出难以理解的反常行为，何况“虚粒子”呢！物理学的目的之一是追本溯源：世界万物是由哪些基本成分组成的，这些成分之间如何相互作用。
几百年来，现代物理学的研究目标，基本上是在探索这个问题。其答案则在“粒子”和“场”两种形态之间徘徊。量子场论选择了以场为本的观点，认为世界的本质是场，每种基本粒子都有一种场与其相对应。粒子则表现为波澜起伏的场中被激励而出现的“涟漪”。引进“虚粒子”的目的，是为了回答“相互作用是如何发生的”这一类问题。例如，当两个电子互相接近时，它们会因为带着同样的负电荷而相互排斥。
这种排斥显然是通过电磁场起作用的，但我们并不见它们互射（真实的）光子。那么，量子电动力学如何来描述这个排斥作用发生的过程？因为“场”布满了整个时空，所以，场概念的引进避免了经典物理中的超距作用。量子场论中，无论虚粒子还是实粒子，都是场中的涟漪，都对应于某个数学描述。不过，实粒子可以持续存在并一直传播，是能够被观测到的“在壳”粒子，而虚粒子短命且瞬变，在修成正果之前就消失了。
既然虚粒子不可直接观测，也没有单一且明确的物理图像，追究它是否真实存在就没有任何意义了，最好还是将它们理解为只是为了提供某种诠释性图像的一种概念化手段比较合适。量子场论中，真空被定义为所有的粒子数都为零，所以不存在实粒子。但由于(1/2) hν基态能量的存在，真空被解释为“不空”，充满了无穷多不停变换的虚粒子。尽管虚粒子不能被观测，但它们产生的效应却可以通过与实粒子的相互作用被探测到。
例如，真空涨落将引起电子磁矩偏离简单的玻尔磁子，称为反常磁矩，此外还有兰姆位移，也证实了真空涨落和零点能的存在。