È stato ispirato dal lavoro di Albert Einstein, che aveva dimostrato che la luce può comportarsi sia come un'onda che una particella (l'effetto fotoelettrico). De Broglie ha ragionato che se la luce, che si pensava fosse puramente ondulata, potesse esibire proprietà simili a particelle, allora la materia, che si pensava fosse puramente simile a particelle, potesse anche esibire proprietà ondulate.
La sua ipotesi, nota come ipotesi de broglie , afferma che tutta la materia ha proprietà a forma di onde e che la lunghezza d'onda di una particella è inversamente proporzionale al suo momento. Questa ipotesi fu successivamente confermata sperimentalmente dall'osservazione della diffrazione elettronica da parte di Clinton Davisson e Lester Germer nel 1927.