Au début du XXème siècle, la découverte de la quantification de l'énergie a révélé que la lumière n'était pas seulement une onde, mais avait également les propriétés de multiples particules appelées photons. Les photons sont porteurs de quantités discrètes d'énergie appelées quanta. Cette énergie peut être transférée à des atomes ou à des molécules quand les photons sont absorbés. Les atomes et les molécules peuvent aussi perdre de l'énergie en émettant des photons.

Une onde électromagnétique comporte à la fois un champ électrique et un champ magnétique oscillant à la même fréquence. Ces deux champs, perpendiculaires l’un par rapport à l’autre se propagent dans un milieu selon une direction orthogonale.

Le rayonnement électromagnétique est l'une des nombreuses formes sous lesquelles l'énergie se propage dans l'espace. La chaleur d'un feu, la lumière du soleil, les rayons X utilisés en médecine, ainsi que l'énergie utilisée pour cuire les aliments dans un four à micro-ondes sont toutes des formes de rayonnement électromagnétique. Bien que ces sources d'énergie semblent très différentes les unes des autres, elles ont toutes en commun le fait de se comporter comme des ondes.