就目前所知，一切力的相互作用在本质上都可归咎于四种基本力——电磁力、引力、强核力以及弱核力。例如，让磁铁之间互相吸引的磁力、接触力（包括摩擦力、弹性力）在本质上都是属于电磁力。
理论上，每种基本力都由一种基本粒子来传递（传递引力的引力子尚未被发现），以电磁力为例，它的传递依赖于光子。既然电磁作用会交换光子，那么，为什么我们看不到两块相互吸引的磁铁、或者推动物体时所发出的光呢？
根据量子场论，承载电磁力的光子并非是普通的光子，而是虚光子，我们是看不到这种存在时间极其短暂的虚粒子。那么，虚光子又是如何传递电磁力的呢？
虚光子是由“借来的”能量和动量产生的光子，这是不确定性原理的结果。根据?E?t≤h/4π，虚光子借的能量也多，它们存在的时间越短。这意味着在一个带电粒子附近，将会产生高能虚光子，它们传播很短的一段距离之后就会消失。能量越低的虚光子，存在时间越久，传播距离越远。从中可以看到，虚光子可以在短时间内违背能量和动量守恒定律。
当一个带电粒子产生虚光子之后，它们很快会被附近的另一个带电粒子吸收。在这个过程中，另一个带电粒子“偿还了”第一个带电粒子“借来的”能量和动量，其结果是能量和动量被转移，由此产生电磁力。从虚光子的产生到消失，时间非常短暂，整个过程的能量和动量是守恒的。
电磁力的传递必然借助于虚光子，而不是实光子，否则整个过程的能量和动量守恒定律将会被打破。举例来说，如果一个最初处于静止状态的电子发射出一个光子，结果将会得到一个电子和一个朝着相反方向运动的光子，这种组成必然比最初处于静止状态的电子具有更多的能量。
不确定性原理避免了这种矛盾。根据不确定性原理，光子可以有能量ΔE，存在的时间为Δt~?/ΔE。只要光子被足够快地重新吸收，就不会违背能量和动量守恒定律。由于光子必须被重新吸收而不能被探测到，所以它们被称为虚光子。
根据量子电动力学，带电粒子可以发射和吸收虚光子。由于是虚光子，如果试图阻拦它们，那么，两个带电粒子之间的相互作用就不会发生，所以我们永远无法真正探测到这些光子。虽然这些虚光子不能被直接观测到，但它们对可观测事件的概率有可测量的贡献。
关于虚粒子的存在，一个非常著名的例子是卡西米尔效应。量子场论预言，真空中会出现随机的能量涨落，由此产生一对正反虚粒子。如果在真空中放入两块不带电的平行金属板，那么，金属板之间的虚粒子密度会降低，从而使两个金属板之间产生除了引力之外的吸力，这已经被实验所证实。
