Termenul „lumină” poate fi folosit pentru a se referi la lumina vizibilă, care este radiația electromagnetică cu o lungime de undă care poate fi percepută de ochii omului sau, mai general, la radiația electromagnetică de orice lungime de undă. Există multe proprietăți diferite ale luminii care sunt împărtășite de toate radiațiile electromagnetice, inclusiv viteza acesteia în vid, capacitatea de a fi reflectată și comportamentul de tip val în majoritatea situațiilor. Diferite proprietăți ale luminii pot fi expuse de diferite unde de lumină. Astfel de proprietăți variabile includ lungimea de undă, frecvența, intensitatea și polarizarea. Proprietățile mecanice cuantice ale luminii prezintă un interes deosebit în fizică și chimie și se bazează pe faptul că lumina se comportă atât ca undă, cât și ca particule.
O varietate de proprietăți diferite ale luminii pot fi utilizate pentru a descrie și clasifica orice undă dată de radiație electromagnetică. Lungimea de undă a luminii descrie distanța dintre două vârfuri ale valului sau distanța dintre secțiuni repetate ale valului. Frecvența descrie numărul de repetări care apar într-o anumită perioadă de timp. Alte proprietăți ale luminii, cum ar fi intensitatea și polarizarea, pot fi, de asemenea, utilizate pentru a clasifica anumite unde luminoase.
Lumina călătorește printr-un vid cu 186,282 mile pe secundă (aproximativ 299,792,458 metri pe secundă). Această viteză este cunoscută ca „viteza luminii” și este extrem de importantă în fizică din mai multe motive, inclusiv locul ei în teoria relativității speciale a lui Einstein. Teoria afirmă că „viteza luminii în vid este aceeași pentru toți observatorii, indiferent de mișcarea lor sau de mișcarea sursei de lumină”. Astfel, lumina emisă de o sursă de lumină care se mișcă aproape cu viteza luminii se deplasează cu aceeași viteză cu cea emisă de o sursă de lumină imobilă. Relativitatea specială duce la fenomene precum dilatarea timpului, contracția lungimii și ideea că viteza maximă este în mod necesar finită.
Proprietățile mecanice cuantice ale luminii sunt în mare parte legate de dualitatea undă-particulă – faptul că lumina se comportă, în diferite momente, ca o undă și ca o particulă. Experimentele au demonstrat proprietățile luminii asemănătoare undelor, cum ar fi interferența, polarizarea și difracția. Un experiment care demonstrează „efectul fotoelectric”, totuși, a demonstrat că lumina prezintă, de asemenea, proprietăți asemănătoare particulelor pe care ceva complet asemănător unui val nu le-ar putea demonstra. „Particula” de bază de lumină este cunoscută sub denumirea de „foton”, care este definit ca un singur cuantum de lumină sau cea mai mică „cantitate” fizică de lumină care poate exista într-o singură unitate.