相对论和量子力学是近代物理的两大支柱，但这种说法容易引起误解。相对论是一种原理，一种哲学，一种我们构建物理理论时必须遵循的原则，而量子力学是一种实用的理论，它们不在一个层面上。相对论是光和连续统的孩子，而量子理论是物质和分立性的孩子（维尔切克语）。其实，相对论和量子力学的主角都是光（光子）和电子。
1925-1927年之间当量子力学理论得以确立的时候，相对论已是相当成熟的理论。如何把相对性原理应用于量子力学波动方程的构造，是当时许多物理学家思考的问题。相对论量子力学的构造，可从洛伦兹群表示开始，任何庞加莱协变表述的量子力学都是相对论量子力学。
1928年狄拉克另辟蹊径，硬将能量-动量关系开平方得到了作为动量线性函数的哈密顿量，从而得到了狄拉克方程。狄拉克方程解释了电子的自旋是相对论性质，且导致了反电子的概念。反粒子的概念后来扩展到了其它粒子，并进一步地有反物质的概念。自旋是相对论性质，是相对论量子力学方程的结构特性。
相对论和量子力学的完全协调要依靠量子场论。依据量子场论的思想，人们相继构造了量子电动力学和量子色动力学，通向基本粒子世界的理论大门打开了。