ett tillstånd av materia där atomer eller partiklar kyls till så låga energier att de ”kondenserar” till ett enda kvanttillstånd.Atomerna är bosoniska i naturen; det vill säga deras totala spinn måste ha ett integrerat värde, såsom 0, 1, 2. Partiklar, som allt, har vågegenskaper, såsom våglängd. Tricket är att komma in i en regim där vågegenskaperna dyker upp. Våglängden (kallad Debroglievåglängd) hos en atom är relaterad till dess temperatur—ju kallare atomen är desto längre våglängden., Vid rumstemperatur kan atomer behandlas som biljardbollar som studsar runt. Vid låga temperaturer blir våglängderna längre, och så blir vågegenskaperna relevanta. För tillräckligt låg temperatur, några miljoner av en grad över noll temperatur, blir bosonatomerna effektivt överlappande vågor som delar samma fas. Atomerna blir en BEC, som har kvantmekaniskt beteende.
BEC fenomen var först förutspådde av Satyendra Bose och Albert Einstein på 1920-talet, därav namnet. BEC noterades först att existera i flytande helium., Eric Cornell från NIST/JILA, Wolfgang Ketterle från MIT och Carl Wieman från Colorado/JILA fick 2001 års Nobelpris i fysik. Medan BEC oftast används i samband med neutrala atomer, kan bosonpartikeln naturligtvis vara något annat än en atom. Exempel på dessa icke-atomära arter är Cooper-par, par elektroner som deltar i supraledande tillstånd; eller excitoner, bestående av ett elektronhålpar.