Теоретически исследован микроскопический механизм размерного квантования зоны проводимости и валентной зоны полупроводников кубической и тетраэдрической симметрии в трехзонном приближении Кейна. Показано, что матричное уравнение Шредингера, полученное на основе модели Кейна, аналитически не решается для потенциальной ямы произвольного профиля. Поэтому получены выражения для энергетического спектра в зависимости от двумерного волнового вектора, направленного по интерфейсу гетероструктуры, для различных случаев, различающихся областью значений энергии носителей тока. Проанализован размерно-квантованный энергетический спектр электронов в зоне проводимости и дырок в подзоне легких дырок в полупроводниках InSb и GaAs в трехзонной модели Кейна.