D-Wave, essendo un computer quantistico, per funzionare usa le leggi controintuitive della fisica sub-atomica:
* [[Principio di sovrapposizione|Sovrapposizione di stati]]: il fenomeno quantistico che rende possibile ai qubit di rappresentare sia 0 che 1 contemporaneamente, rendendoli velocissimi nello svolgere calcoli legati a probabilità o a combinazioni.;
* [[Entanglement quantistico]]: due sistemi fisici minuscoli (in questo caso i qubit), benché separati, continuano ad essere strettamente legati: una qualsiasi modifica effettuata al primo si applica anche al secondo '''istantaneamente'''. Questo principio in realtà non è ancora usato; lo si spera instato futuroimpiegato.