Materiavågor, även kallade de Broglie-vågor, är all materias vågliknande natur, inklusive de atomer som din kropp består av. En av de första och viktigaste fynden av kvantfysiken är att elektroner har en dubbelvågspartikelnatur. Det blev snart uppenbart att all materia har denna dubbla natur, men eftersom konventionell materia har ett högt momentum i förhållande till elektroner, är våglängden på materiavågorna mycket liten och i de flesta fall knappt märkbar. Till exempel är våglängden för den materia som utgör en person i storleksordningen 10–35 meter, mycket mindre än vad som kan observeras med nuvarande mätteknik.
Begreppet materiavågor klargjordes först av den franske fysikern Louis de Broglie, som utökade tidiga teorier som föreslagits av Albert Einstein, Max Planck och Neils Bohr. Bohr studerade främst kvantbeteendet hos väteatomer, medan de Broglie försökte utöka dessa idéer för att bestämma en våglängdsekvation för all materia. De Broglie kom med en teori och presenterade den i sin doktorsavhandling 1924, för vilken han tilldelades Nobelpriset i fysik 1929. Detta var det första fallet där Nobelpriset delades ut för en doktorsavhandling.
Ekvationer kända som de Broglie-relationerna beskriver all materias dubbla våg-partikelnatur. Dessa relationer säger att en partikels våglängd är omvänt proportionell mot dess rörelsemängd (massa gånger hastighet) och dess frekvens är proportionell mot dess kinetiska energi, vilket är ett ramberoende (relativt) värde. Således har partiklar med lågt momentum, såsom elektroner vid rumstemperatur, en de Broglie-våglängd på cirka 8 nanometer. Partiklar med ännu lägre rörelsemängd, såsom heliumatomer vid temperaturer på bara några nanokelviner, kan ha materiavågor med våglängder så långa som några mikron. Under sådana ovanliga förhållanden förs kvantvärldens verklighet nästan upp i en makroskala.
De Broglies teorier om materiavågor bekräftades 1927, när Bell Labs-forskarna Lester Germer och Clinton Davisson avfyrade långsamma elektroner mot ett kristallint nickelmål. Det resulterande diffraktionsmönstret visade de vågliknande egenskaperna hos elektronerna, liknande de som är kända för att visas av fotoner såsom de i röntgenstrålar. Materiavågorna kunde bara observeras i det här fallet eftersom elektronerna som användes för att producera dem hade mycket låg rörelsemängd. Sedan 1927 har den vågliknande naturen hos olika andra elementarpartiklar visats empiriskt.