量子理論認為事物在未被觀察前存在多個形態的疊加狀態。當被觀察時隨機塌縮為其中一種被你感知，而其他的可能性就塌縮到其他的平行世界。

多重宇宙可以理解為一個宇宙如同一個泡泡，外面或許還有許多個。如同在洗泡泡浴有很多泡泡一般。

量子理論中的平行世界來自量子力學的多世界詮釋。多世界詮釋認為對量子疊加態的每一次測量，都會分裂出多個宇宙出來，每個本徵態一個。這些宇宙並不在同一個時空背景下，即不屬於時間和空間上的相隔，而是同時存在，但彼此之間不可能有任何聯絡，更不可能互相穿越。你可以把它們想象為時間空間本身的分裂，但這個分裂不是在任何時間或者空間維度上的，而是更基本一層的邏輯上的。這種“共同存在”已經超出了人類的想象力。由於實驗上多世界詮釋無法和哥本哈根詮釋相區別，所以儘管邏輯上更完美，但並不具備任何物理上的意義。

宇宙學中的多重宇宙假說是在同一個時空背景下，但是在更高的空間維度上的隔離開來。例如M理論（超弦理論的升級版）中，認為我們的宇宙是四維空間中的一個三維膜，而四維空間中漂浮著很多這樣的三維膜，就如同三維空間中可以漂浮很多二維紙片一樣。膜和膜之間的碰撞傳遞能量，使得一個膜能產生“宇宙大爆炸”的效果。這些多重宇宙也可以分為兩種情況，一種是多重宇宙各種物理引數和我們的宇宙一樣，另一種情況是多重宇宙的各種物理引數和我們的宇宙不一樣。在M理論中，後者的可能性更大，因為可選擇的引數太多了，我們的宇宙這個樣子只是個偶然。其他這類多重宇宙的假說很多，就不一一列舉了。原則上人類如果有能力走出我們宇宙之外，就可以去驗證這些假說。但我們的宇宙一直在加速膨脹，對人類這種行星上的生物來說，一直受到我們宇宙的各種物理條件限制，而整個銀河系在我們的宇宙中都是滄海一粟，所以驗證多重宇宙假說是個無法實現的夢想。