El término «luz» puede usarse para referirse a la luz visible, que es radiación electromagnética de una longitud de onda que puede ser percibida por los ojos humanos, o más generalmente a radiación electromagnética de cualquier longitud de onda. Hay muchas propiedades diferentes de la luz que son compartidas por toda la radiación electromagnética, incluida su velocidad en el vacío, la capacidad de reflejarse y el comportamiento ondulatorio en la mayoría de las situaciones. Diferentes ondas de luz pueden exhibir diferentes propiedades de la luz. Tales propiedades variables incluyen longitud de onda, frecuencia, intensidad y polarización. Las propiedades mecánicas cuánticas de la luz son de particular interés en física y química y se basan en el hecho de que la luz se comporta tanto como onda como como partícula.
Se puede usar una variedad de propiedades diferentes de la luz para describir y clasificar cualquier onda dada de radiación electromagnética. La longitud de onda de la luz describe la distancia entre dos picos en la onda o la distancia entre secciones repetidas en la onda. La frecuencia describe el número de repeticiones que ocurren durante un período de tiempo determinado. Otras propiedades de la luz, como la intensidad y la polarización, también se pueden utilizar para clasificar ondas de luz específicas.
La luz viaja a través del vacío a 186,282 millas por segundo (aproximadamente 299,792,458 metros por segundo). Esta velocidad se conoce como la «velocidad de la luz» y es extremadamente importante en física por una variedad de razones, incluido su lugar en la teoría de la relatividad especial de Einstein. La teoría establece que «la velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores, independientemente de su movimiento o del movimiento de la fuente de luz». Por lo tanto, la luz emitida por una fuente de luz que se mueve casi a la velocidad de la luz viaja a la misma velocidad que la emitida por una fuente de luz inmóvil. La relatividad especial conduce a fenómenos como la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la idea de que la velocidad máxima es necesariamente finita.
Las propiedades mecánicas cuánticas de la luz están relacionadas principalmente con la dualidad onda-partícula: el hecho de que la luz se comporta, en varios momentos, como una onda y como una partícula. Los experimentos han demostrado propiedades de luz similares a ondas, como interferencia, polarización y difracción. Sin embargo, un experimento que demostró el «efecto fotoeléctrico» demostró que la luz también exhibe propiedades similares a partículas que algo completamente similar a una onda no podría demostrar. La «partícula» básica de luz se conoce como el «fotón», que se define como un único cuanto de luz, o la «cantidad» física más pequeña de luz que puede existir en una sola unidad.