Dari pandangan fizik klasik, sebiji elektron yang terperangkap dalam atom memang takkan boleh keluar punya. Jika elektron mahu dikeluarkan, maka elektron tersebut mesti diberikan tenaga yang secukupnya.
Tanpa tenaga yang cukup, elektron selamalamanya takkan dapat keluar daripada atom bagi membolehkannya bertindak balas dengan elemen lain. Jika perkara ini berlaku, maka takkan ada sebatian (compound) dalam alam semulajadi seperti oksigen, karbon Dioksida, dan sebagainya.
Tetapi mekanik kuantum berpandangan sebaliknya. Menurut mekanik kuantum, elektron tetap boleh keluar daripada atom walaupun dia tak mempunyai tenaga yang cukup.
Fenomena penerowongan kuantum mula disedari pada tahun 1927M oleh Friedrich Hund dan aplikasinya boleh dilihat pada Tunnel Diode ataupun Scanning Tunneling Microscope (STM). STM adalah sejenis mikroskop yang boleh membesarkan saiz sesuatu objek sehingga ke saiz 0.1 nm hingga 10 pm! Berapa besar 0.1 nm dan 10 pm Senang cakap dia adalah saiz yang takkan boleh dilihat oleh mata kasar manusia.
Bagi memahami, cuba andaikan sebiji bola yang cuba melepasi puncak bukit. Menurut prinsip keabadian tenaga (conservation of energy), bola yang tak diberi daya yang cukup tak akan mampu melepasi puncak bukit. Sama macam kes elektron tadi. Elektron yang tak diberikan daya yang cukup, takkan dapat keluar daripada atom. Namun, jika kita memberi daya yang lebih kuat kepada bola (memberi lebih banyak tenaga kepadanya), maka barulah ia boleh melepasi puncak bukit tadi.
Jika dikaitkan perkara ini dengan penerowongan kuantum, bola tadi adalah zarah, manakala bukit sebagai penghalang (potential barrier) yang menghalang zarah dari melepasinya.
Dari pandangan fizik klasik, zarah yang tak mempunyai tenaga yang cukup takkan boleh melepasi halangan tadi. Jadi zarah akan terus terperangkap. Seperti bulan yang terperangkap dengan graviti bumi. Dalam hal ini graviti bumi adalah penghalang kepada bulan. Justeru, jika bola tak mempunyai daya yang cukup, dia bukan saja takkan melepasi puncak bukit, bahkan akan bergolek kembali ke belakang.
Ini adalah logik fizik klasik. Tetapi bagi fizik moden, zarah tadi tetap boleh melepasi halangan di depannya dan berada di bahagian yang sebelah lagi walaupun tanpa tenaga yang cukup. Bagaimana perkara ini boleh berlaku Salah satu sebabnya, kerana zarah pandai mengelat kerana sifat kebarangkalian yang ada padanya. Kedua, kerana sifat gelombang yang terdapat pada zarah tadi.
Disebabkan penerowongan kuantum-lah tindak balas kimia masih berlaku di angkasa walaupun suhunya sangat rendah. Pada logik fizik klasik, tindak balas kimia mustahil berlaku di angkasa lepas kerana suhunya yang teramat rendah.
Apabila suhu semakin rendah, maka kadar tindak balas kimia (rate of chemical reaction) akan semakin perlahan. Jadi, jika suhu benar-benar rendah, maka bagaimana tindak balas boleh berlaku Sebabnya, dalam tindak balas tenaga diperlukan. Sedangkan suhu di angkasa lepas pula berada paras -2100C!
Tetapi amat mengejutkan kerana ahli fizik mendapati zarah masih mampu melakukan tindak balas kimia bahkan kadar tindak balas di angkasa 50 kali ganda lebih cepat berbanding suhu bilik.
