二次量子化是對量子力學的一種新的數學表述，主要用於處理全同粒子的系統，特別是在相對論量子力學中，粒子可以產生和湮滅，普通量子力學的數學表述方法不再適用。其基本思想是將按基矢展開的Schrdinger方程(或其它場方程)的解看作場算符，展開係數為相應於單粒子態的湮滅算符和產生算符。
在二次量子化方法中，對稱化和反對稱化的基矢起著關鍵作用。全同粒子系統的最主要的特點是粒子的不可分辨性，即粒子不可以區分、不可以編號。但是為了作數學上的描述，粒子又必須編號。在對態矢量的模仿中，具有不同號碼的粒子完全處於相同的地位，這樣粒子雖然編了號，但仍是不可分辨的目的。
二次量子化是量子化學/量子計算化學中常用的一個模型，可以用於計算電子分布的本徵能量和本徵波函式。其本質是一種獨立的正則變換，所以也可以被稱為第一種量子化和第二種量子化。但是由於歷史原因，就一直稱呼為二次量子化。