建立量子力学的一些重要实验有:
薛定谔的猫是一个思维实验，有时被描述为一个悖论，由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔于1935年设计。它说明了他所看到的问题，即应用于日常物体的量子力学的哥本哈根解释。场景中，一只猫可能同时活着和死去，这种状态被称为量子叠加，它与随机的亚原子事件联系在一起，这可能发生，也可能不发生。
阿夫沙尔实验是一个光学实验，由哈佛大学的Shahriar Afshar于2004年设计并实施，是量子力学双缝实验的一个变种。该实验显示，位于干涉图样节点上的一组导线不会改变光束，从而提供了光子通过该装置的两条路径中的哪一条的信息，同时可以观察到两条路径之间的干涉。
贝尔测试实验或贝尔不等式实验是为了证明量子力学中纠缠现象的某些理论结果在现实世界的存在而设计的，这是不可能发生的，根据世界的经典图像，以局部实在论的概念为特征。在局部现实主义下，在分离的物理系统上执行的不同测量结果之间的相关性必须满足某些约束，称为贝尔不等式。
戴维森-杰默实验是美国物理学家克林顿·戴维森和莱斯特·杰默在1923 - 1927年间进行的一个物理实验，该实验证实了德布罗意假说。1924年由路易斯·德·布罗意提出的这一假说认为，物质的粒子，如电子，具有波的性质。
双缝实验证明了光和物质可以同时显示经典定义的波和粒子的特性;此外，它还显示了量子力学现象的基本概率本质。这个实验是由托马斯·杨在1801年完成的，有时也被称为杨的实验。
Elitzur - Vaidman炸弹测试问题是一个思想实验，最早由Avshalom Elitzur和Lev Vaidman在1993年提出。奥地利因斯布鲁克大学的Anton Zeilinger、Paul Kwiat、Harald Weinfurter、Thomas Herzog和Mark A。
弗兰克-赫兹实验是第一次通过电测量清晰地展示了原子的量子性质，从而“改变了我们对世界的理解”。1914年4月24日，詹姆斯·弗兰克和古斯塔夫·赫兹在一篇论文中向德国物理学会提出了这一观点。
马赫-曾德尔干涉仪是一种用来确定由单一光源分裂出的两束准直光束之间的相对相移变化的设备。干涉仪已经被用来测量由样品或其中一条路径长度变化引起的两束光之间的相移。
量子擦除实验是一个展示量子力学几个基本方面的干涉仪实验，包括量子纠缠和互补。
斯特恩-格拉赫实验是一个重要的粒子偏转实验。这个实验常被用来说明量子力学的基本原理。
惠勒的延迟选择实验实际上是由约翰·阿齐布尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)提出的几个思维实验，其中最著名的出现在1978年和1984年。这些实验试图确定光是否以某种方式“感知”了双缝实验中的实验设备，它将通过它，并调整它的行为，以适应它的适当的确定状态，或者光是否保持在一种不确定状态，既不是波也不是粒子，并以一种波一致的方式或一种粒子一致的方式来回答这些问题这取决于提出这些问题的实验安排