除引力之外预测了所有基本相互作用行为的数学描述。规范理论基于对称性概念，即一组方程式之解保持不变，即使方程式所描述的系统中一个特征数发生变化也是如此。^*量子理论(quantum theory)应用于^*电磁相互作用(electromagnetic interaction)时称为量子电动力学，即为规范理论之一，其中电磁力被设想为带电粒子之间交换无质量^*光子(photon)的结果，描述带电粒子的运动的方程组在局部对称性运算中保持不变。该理论的成功使之得以扩展到^*弱相互作用(weak interaction)，并使规范理论的公式应用于^*强相互作用(strong interaction)，称为量子色动力学。总之，在规范理论中，相互作用被视为粒子之间规范玻色子(如光子、胶子)的交换(参见“粒子物理学”〔particle physics〕，“大统一理论”〔grand unifiedtheory〕)。