Príncep de Broglie i, a la mort del seu germà Maurice, duc de Broglie, professor de física teòrica a la Universitat de París l’any 1928. En la seva tesi doctoral La Théorie des Quanta (1924) proposà una solució als problemes plantejats per les hipòtesis de Plank i d’Einstein en suggerir que, així com la llum sembla tenir una doble natura per tal com es comporta unes vegades com a ona i d’altres com a corpuscle, podria succeir el mateix amb les partícules elementals en moviment; el desenvolupament d’aquesta idea per part de Heisenberg, Schrödinger i d’altres, com també l’experiència de difracció dels electrons per mitjà d’una làmina cristal·lina, feta el 1927 per Germer i Davisson, confirmaren la natura ondulatòria de l’electró i donaren lloc a la naixença de la mecànica ondulatòria (mecànica quàntica). Fou Schrödinger qui, seguint el camí ja encetat, el 1926 determinà l’equació de l’ona associada de De Broglie (equació de Schrödinger). A més d’ésser autor d’una sèrie de treballs de divulgació científica, les seves obres més representatives són Ondes et corpuscles (1928) i Matière et Lumière (1937). Li fou atorgat el premi Nobel de física l’any 1929.