质子穿透势垒的效应是一种重要的效应，可在许多含氢键的复杂体系(例如DNA、蛋白质等等)中观察到。丙二醛是可以发生分子内质子转移的最简单的分子之一。

下图给出了分子内质子转移的能量曲线（能量随质子运动距离（以nm为单位）的变化关系）。该曲线呈现对称的双势阱形式。

质子离域在两个原子之间，并以ω=6.48·10s的角频率在两个最低能量点(L和R)之间振荡。质子的概率密度随时间的变化关系如图

式中Ψ1与Ψ2分别是描述定域在左右两个势阱中的质子的运动状态的波函数。