Das Experiment kann nicht nur mit den „Wellen” des Lichts, sondern auch mit seinen und anderer Art „Teilchen” (Elektronen, Neutronen, Atomen, Fulleren-Molekülen usw.) durchgeführt werden. Es zeigt sich auch in diesen Fällen ein Interferenzmuster wie bei der Durchführung mit Licht. Das bedeutet, dass auch klassische Teilchen unter bestimmten Bedingungen Welleneigenschaften zeigen — man spricht dann von „Materiewellen”. Mit dem Doppelspaltexperiment kann man so den Welle-Teilchen-Dualismus demonstrieren, der nur im Rahmen der Quantenmechanik erklärt werden kann. Dieses Experiment gilt als das wichtigste Experiment der Quantenmechanik, es ist ein herausragendes Beispiel dafür, wie die Quantenmechanik unsere Weltanschauung verändert.

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Bei der ersten Art – den deterministischen Systemen – ist das Ergebnis eines Experiments bei identischen Bedingungen immer gleich. Eine beobachtete Varianz lässt darauf schließen, dass der Beobachter an zumindest einer Stelle ungenau gemessen hat. Heute untersucht die Chaosforschung deterministisch chaotische Systeme; das sind deterministische Systeme, die sich aber aufgrund ihrer großen Komplexität für den Menschen momentan unvorhersagbar verhalten.

Dies beschäftigte auch den Astrophysiker Steven Klein und ließ ihn zu folgender Auffassung kommen :”Es gibt keinen Zufall, lediglich eine Menge unbestimmter Faktoren die wir weder beeinflussen können noch wollen.” Als Beispiel bringt er das berühmte `Münzenwerfen`, welches unter anderem von der Oberfläche der Münze, Luftdruck/-temperatur, oder etwa einem Luftzug abhänge. “Natürlich gibt es auch komplexere Beispiele, wie zum Beispiel das Wetter. Die Annahme “das Wetter ist unvorhersehbar” ist aber falsch. Es werden lediglich zu wenig Parameter verwendet.”(Lexikon der Paranomalie III, Kapitel 20, S. 596, Zeile 5ff.)

Die Quantenphysik hat eine neuerliche Diskussion darüber ausgelöst, ob die Welt fundamental deterministischen oder im innersten zufälligen Prinzipien gehorcht. Eine der vorherrschenden Deutungen der Quantentheorie (Kopenhagener Deutung) legt z. B. nahe, dass gleiche Experimente unterschiedliche Ergebnisse hervorbringen können. Ein gutes Beispiel hierfür ist der radioaktive Zerfall. Hier ist zwar bekannt, dass nach dem Verstreichen der Halbwertszeit hinreichend genau die Hälfte der radioaktiven Atome zerfallen sein werden – welche einzelne Atome zerfallen sein werden, lässt sich hingegen nicht vorhersagen.

Ein weiteres Problem, das die Quantenphysik aufwirft, ist die Unschärferelation. Nach dieser ist es z.B. nicht möglich, Ort und Impuls eines Teilchens gleichzeitig exakt zu kennen. Daher können nicht alle für eine Berechnung nötigen Variablen bestimmt werden.
Es gibt alternative Deutungen der Quantenmechanik, die vorschlagen, dass verborgene Variablen der Grund für die scheinbar zufälligen Phänomene sind, d.h. dass die beobachteten Zufälle eigentlich deterministische Prozesse sind und die Wissenschaft derzeit die zugrundeliegenden Gesetzmäßigkeiten nur noch nicht kennt.

Daneben gibt es eine Theorie, die besagt, dass zufällige Quanteneffekte nur auf mikroskopischer Ebene eine Rolle spielen und diese Effekte nicht in den Makrokosmos durchdringen. Größere Objekte blieben somit von Quanteneffekten zunehmend unberührt und verhalten sich deterministisch.