Elektronlar, pozitronlar va fotonlarning o’zaro ta’sir nazariyasi shunday ataladi. Kvant elektrodinamika bir qator nazariyotchi fiziklar - V. Geyzenberg, V. Pauli, P. Dirak, R. Feynman va boshqalarning urinishlari natijasida yaratildi. Boshqa istalgan maydonning kvant nazariyasi kabi uning asosida ham fazoni to’ldiruvchi maydon (bunda elementar uyg’onishlar - kvantlar - mavjud bo’lishi mumkin) haqidagi tasavvur yotadi (Maydonlar va zarralar).

Foton - elektromagnit maydon kvanti, elektron va pozitronlar esa elektron -pozitron kvantlaridir (odatda, «kvant» termini faqat fotonlarga nisbatan ishlatiladi).

Kvant elektrodinamika - relyativistik nazariya, ya’ni uning, tenglamalari nisbiylik nazariyasi printsiplariga bo’ysunadi: ular tinch turgan va bir tekis harakatlanayotgan koordinatalar sistemalari uchun bir xil bo’ladi. Kvant elektrodinamikaning boshqa bir muhim xossasi - uning lokalligi. Bu xossa shundan iboratki, elementar o’zaro ta’sir - elektron yoki pozitronning foton chiqarishi yoki yutishi - bir onda va fazoning cheksiz kichik sohasida yuz beradi. Shu bilan birga, lokal o’zaro ta’sir bo’shliqda emas, fizik vakuumda yuz beradi. Fizik vakuumdagi virtual zarralar (fotonlar va elektron - pozitron juftlari) real zarra kiritilganda va lokal o’zaro ta’sir protsessida qayta taqsimlanadi.

Bu effekt - vakuumning qutblanishi - juda kichik, lekin u printsipial ahamiyatga ega, chunki barcha o’zaro ta’sir protsesslariga hissa qo’shadi va shuning uchun maydonning kvant nazariyasida hisobga olinishi kerak. Ultrabinafsha yoyiluvchanlik deb ataladigan protsesslar tufayli vakuumning qutblanishini uzoq vaqtlargacha hisoblash mumkin bo’lmadi. Gap shundaki, vakuumda virtual zarralar soni cheklanmagan. Katta impulsli, ya’ni de Broyl to’lqinlari uzunliklari kichik (ultrabinafsha) bo’lgan virtual zarralarning vakuumning qutblanishiga qo’shadigan hissasi ham cheklanmagan. Bularning hammasi ba’zi fizik kattaliklar, masalan, zarra massasi, uning zaryadi va boshqalarni hisoblashda bema’ni natijalarga - cheksizliklarga olib keladi.

Kvant elektrodinamikadagi bu qiyinchiliklarni nazariyotchi fizik X. Byote bartaraf qildi. U bevosita kuzatiladigan kattaliklar, masalan, atom sathlarining vakuum qutblanishidan siljishi va kuzatiladigan elektron massasi va zaryadi orasidagi munosabatlarda cheksiz kattaliklar yo’qligini aniqladi. Bunda ultrabinafsha virtual zarralarning xossalari o’zaro kompensatsiyalanadi. Kvant elektrodinamika nazariyasidan cheksiz kattaliklarni siqib chiqarishga imkon beradigan maxsus matematik texnika ishlab chiqildi. Bu texnika qayta normalash metodi nomini oldi. Umumiyroq nazariyani ishlab chiqishda zlektronlar va fotonlardan tashqari fizik vakuumda virtual vujudga keladigan boshqa zarralar, elektromagnit kuchlardan tashqari boshqa kuchlar ham borligini hisobga olish lozim bo’lardi. Shuningdek, virtual zarralar impulslarini cheklash uchun, bu cheklashni matematik usul sifatida kiritish emas, balki haqiqiy fizik sabablarini topish lozim bo’lardi.

Nazariyotchilarning taxminlariga ko’ra, virtual zarralar impulslarini cheklovchi fizik sabablar ularning gravitatsion maydoni oshishi bilan bog’liq bo’lib, 10¹⁹GeV/s ga teng impulslarda vujudga keladi. Lekin hodisalarni kuzatiladigan energiyalar masshtablarida tadqiq qilish uchun bunday murakkab va o’rganilmagan protsesslarning ikir-chikirlariga ahamiyat bermaslik mumkin (osmon mexanikasida moddalarning tuzilishidagi ikir-chikirlarga ahamiyat berilmagani kabi). Ma’lum bo’ldiki, kvant elektrodinamikada kuzatiladigan kattaliklar ultrabinafsha virtual zarralarning impulslar bo’yicha taqsimlanishiga bog’liq emas ekan. Kvant elektrodinamika bashoratlari tajribada katta aniqlik bilan tasdiqlandi (masalan, elektronning magnit momenti uchun 11 ta o’nli raqamlar aniqlandi). Uning qo’llanilish sohalari ancha keng. U atom fizikasida ham, astrofizikada ham, plazma nazariyasida ham, lazer nazariyasida ham qo’llaniladi.

Hozirgi zamon elementar zarralar fizikasida kvant elektrodinamika kuchsiz o’zaro ta’sirlar nazariyasi bilan yagona elektr kuchsiz kuchlar nazariyasiga birlashadi (Tabiat kuchlarining birligi). Bu nazariya fotonlar, elektronlar va pozitronlardan tashqari, boshqa leptonlar, kvarklar va W^±, Z^- hamda H^- bozonlarni ham ko’rib chiqadi. Keyingi ikki tip zarralar hali tajribada topilganicha yo’q.