Se inspiró en el trabajo de Albert Einstein, quien había demostrado que la luz puede comportarse como una onda y una partícula (el efecto fotoeléctrico). De Broglie razonó que si la luz, que se pensaba que era puramente similar a una onda, podría exhibir propiedades similares a partículas, entonces la materia, que se pensaba que era puramente similar a una partícula, también podría exhibir propiedades de ondas.
Su hipótesis, conocida como la hipótesis de Broglie , establece que toda la materia tiene propiedades similares a las de onda y que la longitud de onda de una partícula es inversamente proporcional a su impulso. Esta hipótesis fue confirmada experimentalmente por la observación de la difracción de electrones por Clinton Davisson y Lester Germer en 1927.