L'étude des particules élémentaires en combinant les bases de la mécanique quantique et de la relativité restreinte est connue sous le nom de mécanique quantique relativiste. Elle s'appuie sur des équations clés telles que celles de Klein-Gordon (concernant les bosons) et de Dirac (concernant les fermions), qui détaillent le comportement des particules relativistes. L'équation de Dirac introduit de manière naturelle l'idée du spin et anticipe la présence des antiparticules. Toutefois, la mécanique quantique relativiste constitue un fondement crucial pour la physique des particules et la cosmologie.