Tünelleme olayı klasik fiziğin bir parçası değildir. kuantum mekaniğinin çok önemli bir parçasını oluşturur. Klasik fiziğe göre herhangi bir cismin kinetik enerjisi negatif olamaz. Dolayısıyla duvara atılan bir top duvarı delmeden diğer tarafa geçemez. Topu duvardan dışarı atmanın yolu daha yüksek bir enerji ile duvarın üzerinden fırlatmaktır. Klasik fizikte, E enerjili bir parçacık, bir boyutlu bir enerji potansiyel duvarının (U potansiyel engelinin yüksekliği) içinde bulunduğu zaman, eğer E<U ise parçacık daima orada kalır. Eğer E>U ise, parçacık bariyeri aşıp dışarı kaçabilir. Bu klasik fiziğin bakış açısıdır. Fakat, kuantum mekaniğinin bakışı bu kadar basit değildir. kuantum mekaniğine göre ise, bir enerji engelini aşmak için yeterli enerjisi olmayan (E<U durumunda bile) bir kuantum parçacığı engeli aşma olasılığına sahiptir. Yani, engelin diğer (sağda) yanındaki x-konumunda bulunma olasılığı sıfır değildir ve bunu yapabilir. Bu durumda engel kalın ya da ince olsun fark etmez. Parçacık soldan sağa, x-noktasına geçmeyi başarır. Bunu da, engelin üzerinden sıçrayarak değil, engelde adeta geçici bir tünel açarak yapar.
Radyoaktif uranyum atomunun çekirdeğinden bozunarak bir alfa parçacığı salması bu yolla olur. Çekirdeğin efendisi olan ve atomun politikasını belirleyen protonların arasındaki itim çok güçlüdür. En iyi zamanlarda bile zar zor bir istikrar sürdürürler. Alfa parçacığı, birbirine kenetlenmiş iki proton ve iki nötrondan oluşur. iki proton içerdiğinden, çekirdekteki diğer protonların pozitif yükü tarafından itilir. Kaçmaya çalışır, ama çekirdeğin çevresindeki enerji duvarı bu kaçışı engeller. Alfa parçacığı uğraşa uğraşa, bir an gelir, çevresindeki enerji engelini tünelleyerek geçer. Bu olayın gerçekleşme olasılığı, tünelin boyu ve engelin yüksekliğine bağlıdır. Ancak, tünellemenin ne zaman olacağı bilinmez. Binlerce yılda veya her an. Tamamen olasılık dâhilinde olur ve yine hangi protonların tünellemeye gireceği bilinmez. *
