Bir parçacığın bir bloktan tünelleme yapması, kuantum mekaniğinde, parçacığın klasik fizikte aşılamaz olarak kabul edilen bir enerji bariyerini geçmesi anlamına gelir 125.

Bu durum, dalga-parçacık ikiliği ile açıklanır; kuantum düzeyindeki parçacıklar, kesin konumlara sahip değil, dalga fonksiyonlarıyla tanımlanır 5. Bir parçacık bir bariyerle karşılaştığında, dalga fonksiyonu sıfıra düşmez, bariyer içinde üssel olarak azalır ve parçacığın bariyerin diğer tarafında bulunma olasılığı sıfırdan farklı olur 5.

Tünelleme, radyoaktif bozunma, nükleer füzyon, kimyasal tepkimeler ve biyolojik süreçler gibi birçok fiziksel olayda rol oynar 15. Ayrıca, taramalı tünelleme mikroskobu ve tünel diyotlar gibi modern teknolojilerin çalışmasında da temel oluşturur 15.