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量子場理論において、ボソン場とは、量子がボソンである量子場、すなわちボーズ＝アインシュタイン統計に従う量子場のことである。ボソン場は、フェルミオン場が従う正準反交換関係とは異なり、正準交換関係に従う。
例としては、ヒッグス粒子のようなスピン0の粒子を記述するスカラー場や、光子のようなスピン1の粒子を記述するゲージ場などが挙げられる。
自由（非相互作用）ボソン場は、正準交換関係に従います。これらの関係は、相互作用表示における相互作用ボソン場にも成り立ちます。相互作用表示では、場は自由場のように時間とともに変化し、相互作用の影響は状態の進化に反映されます。場の量子に対するボーズ・アインシュタイン統計は、まさにこれらの交換関係によって導かれるのです。
ボソン場の例としては、スカラー場、ゲージ場、対称2テンソル場などがあり、これらはローレンツ変換の下で共変性を持ち、それぞれスピン0、1、2を持ちます。物理的な例としては、同じ順序で、ヒッグス場、光子場、重力子場があります。最後の2つのうち、光子場だけが、従来の正準量子化または経路積分量子化の方法を使用して量子化できます。これが、物理学で最も成功した理論の1つである量子電磁力学の理論につながりました。一方、重力の量子化は、弦理論やループ量子重力などの理論の開発につながった長年の問題です。
スピン 統計定理によれば、3+1次元における局所的な相対論的場の理論の量子化は、整数スピンを持つか半整数スピンを持つかに応じて、ボソン量子場またはフェルミオン量子場、すなわち交換関係または反交換関係に従う場のいずれかをもたらす可能性がある。したがって、ボソン場は、理論的に可能な2種類の量子場のうちの1つであり、整数スピンを持つ粒子に対応するものである。
非相対論的多体理論では、スピンと量子の統計的性質は直接関係していません。実際、交換関係または反交換関係は、研究対象となる理論がボーズ・アインシュタイン統計に従う粒子に対応するか、フェルミ・ディラック統計に従う粒子に対応するかに基づいて仮定されます。この文脈では、スピンは量子の統計的性質と現象論的にのみ関連する内部量子数のままです。非相対論的ボソン場の例としては、ヘリウム4などの低温ボソン原子を記述するものが挙げられます。
このような非相対論的場は、相対論的場ほど根本的なものではありません。それらは、系の状態を記述する多体波動関数を都合よく「再構成」したものであり、一方、上述の相対論的場は、相対性理論と量子力学の一貫した統合の必然的な結果です。