Wynik pomiaru wielkości fizycznej zależy od stanu kwantowego w jakim znajduje się układ fizyczny i dany jest w przypadku stanów czystych przez
Mamy do czynienia ze stanem czystym, gdy operator gęstości można przedstawić jako pewien operator rzutowy
wtedy wynik pomiaru to
Gdy jeszcze stan jest stanem własnym operatora do wartości własnej to wynikiem pomiaru jest wartość własna operatora
W mechanice falowej Schrödingera stan czysty reprezentowany jest przez funkcje falową a wynik pomiaru wielkości fizycznej reprezentowanej przez operator to
Jeżeli operator ρ nie może być przedstawiony jako pewien operator rzutowy, to taki stan nazywamy stanem mieszanym. Możemy go wtedy przedstawić jako kombinację
z dodatkowym warunkiem
Stany mieszane opisują sytuacje, w których nie mamy pełnej wiedzy o układzie kwantowym. Liczby można interpretować jako prawdopodobieństwo znalezienia układu w stanie