Heisenberg, un dels primers físics teòrics del món, va realitzar les seves aportacions més importants en la teoria de l'estructura atòmica. Al 1925 va començar a desenvolupar un sistema de mecànica cuàntica, denominat mecànica matricial, en el qual la formulació matemàtica es basava en les freqüències i amplituds de les radiacions absorbides i emeses per l'àtom i en els nivells d'energia del sistema atòmic.