Planck a postulé (sous forme d'hypothèse non remise en cause depuis 1900) qu'un oscillateur (lié à la paroi de la cavité) émet ou absorbe le rayonnement par quantités discrètes : .

La valeur moyenne de l'énergie de la population d'oscillateurs est modifiée :

et la densité d'énergie est donc donnée par :

Cette fonction rend bien compte du résultat expérimental et on retrouve la loi de déplacement de Wien ainsi que la loi de Stefan établie antérieurement et qui exprime que la puissance rayonnée par unité de surface est :

étant la constante de Stefan- Boltzmann

Cette expérience introduit un concept nouveau relatif à la quantification des échanges d'énergie entre la matière et le rayonnement.