玻爾認為，在研究微觀粒子的現象時，不應該以完全舍棄對運動的描述為代價，而應該提出具有一定適用範圍的特殊“運動粒子”的概念，在此基礎上取代海森堡提出的僅通過可觀測的波動特性來描述微觀粒子的表述方式。當然，海森堡證明了微觀粒子的運動不能被牛頓體係描述，這是毋庸置疑的。這是因為，在牛頓力學中隻要知道了粒子的初始位置、動量以及受到的力，就可以無限精確地計算出未來任意時刻粒子的位置和速度；而對於微觀粒子來說，這是無法實現的。確實微觀粒子的運動也滿足一定的規律，當它們質量非常小時（即亞原子粒子），如果已知其某一時刻的位置和動量的大致數值範圍，那麽也能夠預測未來某一時刻粒子的位置會落在哪個範圍中。然而，即使已知的初始條件範圍再窄，我們也無法像牛頓定律那樣，預測出同樣精確的末態。換句話說，如果試圖用微觀粒子擊中靶心，那麽即使槍口瞄得再準，微觀粒子也未必能落入靶心。在海森堡的理論中，位置測量的不確定度和動量的不確定度之間有某種關係：它們的乘積等於一個確定的量，即普朗克常數h。這一關係就是著名的“海森堡不確定關係”（Heisenberg's relation of indeterminacy）。
不久，玻爾就對這種微觀粒子的奇怪行為做出了更完善的闡釋。他指出，就像光子的粒子性和波動性一樣，“位置”和“動量”是一個微觀粒子的兩個不同方麵。把粒子的位置限製在空間確定區域內，正如將光的能量集中在一個光子上；而粒子的動量則與光的波動性對應。物質粒子和光都具有波粒二象性（wave-particleduality），但波動性和粒子性之間既不矛盾，又非毫無關係。玻爾又一次強調了“馬赫的要求”，即物理的陳述應當可以被確定的物理實驗觀測所驗證。所以，特定的實驗測量儀器決定了光或者電子表現出波動性還是粒子性。波動性和粒子性是同一物理對象的兩種“互補”的性質。我們觀測到的結果取決於我們用什麽樣的實驗儀器去測量微觀粒子。這一概念被稱為玻爾的互補原理（Bohr's theory of complementarity）。