Même avec une sophistication du modèle initial de Bohr, des questions de fond demeurent et notamment la stabilité de l'édifice atomique, la justification de règles de quantification ou encore la non validité des modèles (Bohr, Sommerfeld) pour système à plus d'un électron. Seule une théorie quantique construite sur de nouveaux concepts de la matière et du rayonnement permet de rendre compte des résultats relatifs au système atomique.

Les nouveaux concepts qui ont émergé suite à l'interprétation correcte d'expériences liées à l'interaction matière- rayonnement ont ouvert la voie à la mise en place d'une nouvelle théorie. Ses développements se sont échelonnés sur une décennie (1920-1930) avec la genèse d'une théorie qui a permis une des plus grandes révolutions dans l'histoire scientifique moderne. Les réalisations technologiques modernes (transistors en électronique, optoélectronique pour l'imagerie et les communications, les systèmes de calculs et stockage de l'information,...) sont les retombées directes de la théorie quantique.