在理论上，量子密码的安全性由物理规律保证，只要不能违背物理规律就无法破译。整个量子通信的完成借助了量子力学的基本特性，简单的说可以说基于量子态不可克隆原理和海森堡测不准原理。

从理论上讲，应用量子通信技术加密的信息是绝对安全，不会被监听或截取的。量子通信所做的并不是加密，而是把密钥分配给需要加密通信的用户双方，密文的发送仍然可以通过标准的通信手段来完成。而这个过程要保证的就是能够在终端A、B两人之间实现密钥的分配，并且要保证分配过程中不会使未授权的第三方得到密钥的内容。

量子通信实际应当叫量子密钥分发。量信只传密钥（随机数），再用传统信道发加密信息（一次一密，不可破解）。笼统的讲，由于量子不可复制，窃听者拿到的部分接收者拿不到，这部分就不会是密钥的一部分（收发双方协商好的部分才能成为密钥），窃听者只拿到一串没用的随机数。

加密算法是一次一密。这个算法早已经从理论上证明了，没有密钥就无法破解。中国科大潘建伟院士打比方说，“量子密钥在量子通信中的作用就像火漆一样，但比火漆更彻底。一旦有人试图打开信件，量子密钥会让信件自毁，并让使用者知晓。这样，窃听者不但窃听不到量子电话的通话内容，还会暴露自己。所以，从原理上说，无论是现在还是将来，无论破译者掌握了多么先进的窃听技术、多强大的破译能力，只要量子力学规律成立，量子保密通信就无法被破解。”