于1900年，马克斯·普朗克导出单一“能量辐射子”("energy radiator")的能量式，能量辐射子即一个振动原子单元(vibrating atomic unit)：
此处h为普朗克常数，ν为频率，k为玻尔兹曼常数，以及T为温度。
于1913年，利用此式的基础，阿尔伯特·爱因斯坦与奥图·史特恩(Otto Stern)发表了一篇极重要的论文，首次提出所有振子在绝对零度时，仍存有的一种残余能量。他们以“残余能量”("residual energy")称之，也用德文的Nullpunktsenergie称呼，随后翻译为零点能量。他们做出了对于氢气在低温的比热分析，结论为：对于相关数据的最佳说明，是当振动能量采取如下形式：
基础物理
在经典物理中，系统能量是种相对性的描述，必须按照与某个特定给定状态(常称为“参考态”)的相对关系来定义才有意义。通常的设定是将静止系统定为零能量，不过这种作法是任意性的。
在量子物理中，将能量与系统的哈密顿算符期望值做连结是很自然的作法。几乎所有量子力学系统，此算符的最低可能期望值通常不为零；此值即称为零点能量。
最小能量不为零的起源可以透过海森堡不确定原理来直观了解。此原理指出一量子粒子的位置与动量不可以同时被无限精确地得知。如果粒子被限制在无限深方形阱，则它的位置至少是部份清楚的——它必须在阱里。因此可以推论：粒子在阱里动量不能为零，否则不确定原理会被违反。又因为移动粒子的动能正比于速度平方，所以也不会是零。然而此例却不能用到自由粒子上，自由粒子的动能值可以是零。