Cet ouvrage s'adresse aux étudiants en 3e année de Physique (niveau L3). Il commence par une description détaillée des expériences cruciales de la Physique microscopique qui, au début du 20ème siècle, ont imposé une révision radicale des concepts établis afin de comprendre la physique au niveau atomique. Dans une deuxième partie, la synthèse des idées rassemblées permet d'abord la formalisation de la Mécanique Quantique (énoncé physique des postulats et formalisme mathématique), puis la présentation de ses premières applications et la mise en évidence des comportements étranges survenant à cette échelle. Les aspects historiques peuvent également intéresser les étudiants en histoire des sciences et en épistémologie.