1900年，德国物理学家普朗克脱离了经典物理观念的束缚，推导出了黑体辐射经验公式，即在假定物质辐射的能量不连续的情况下，它的能量只能是某一个最小能量的整数倍。即
。其中h为普朗克常数，通过将普朗克常数、万有引力常数、光速等常数结合，我们便可以得到一系列的普朗克单位。
1.最小的长度——普朗克长度
想像要测量一个物体m的位置，我们得用照在其上的光所得的反射。如果对它的位置要测到很高的精确度，我们必须用更短波长的光子，如此表示这些光子的能量会更高。当波长小于一定长度，光子能量就会超过
，从而其撞击所产生的能量可能会足够产生同类型的粒子。这使得粒子的原位置这个问题变得毫无意义，而使得光子能量达到
的光子波长被称为康普顿波长，即
。而根据广义相对论，任何物体都可能变成黑洞，前提是物体的半径小于史瓦西半径，即
,联立这两个式子，即当该物体的康普顿波长与史瓦西半径相等时，我们可以得出一个新的长度：
，这个长度便是普朗克长度，也可以认为是现如今物理意义上的最小单位。
2.最短的时间——普朗克时间
有了普朗克长度，自然而然的便可以得到普朗克时间，那便是光通过普朗克长度所需要的时间。
3.最小的黑洞质量——普朗克质量
根据广义相对论，黑洞的质量与其半径成正比，因此宇宙中最小的黑洞，即半径为普朗克长度时的黑洞的质量为：
，这个质量并不算小，大约为2.176 51 × 10^-8kg，而小于这个质量的粒子，便不能变成黑洞。
4.最高温度上限——普朗克温度
根据霍金的黑洞辐射定律，黑洞也是有温度的，而这个温度只与黑洞的质量有关，即质量越小，温度越高，黑洞的质量与温度的关系式为：
从而可以计算出黑洞的最大温度为：
而这个温度也被认为是如今热力学所能达到的最大温度上限，也是宇宙大爆炸一个普朗克时间后的温度。
