به گزارش بیگ بنگ، فوتون در فیزیک، یک ذره بنیادی است که بهعنوان واحد کوانتومی نور و یا هر نوع تابش الکترومغناطیسی محسوب میشود. فوتون نماینده حاملهای نیرو برای نیروی الکترومغناطیسی است که اثر این نیرو به راحتی هم در سطح ماکروسکپی و هم در سطح میکروسکپی قابل مشاهده است. مانند بقیه ذرات بنیادی بهترین تعریف از فوتون توسط مکانیک کوانتومی ارائه میشود؛ که نشاندهنده ویژگی دوگانگی ذره و موج است. فوتون دارای اسپین یک است، یعنی از لحاظ ذرهای بوزون به حساب میآید
فوتون ذرهای بدون بار و بدون جرم و پایدار میباشد که دارای دو نوع پولاریزه ممکن با سه پارامتر پیوسته است که مولفههای بردار موج آن میباشند و طول موج و مسیر انتشار فوتون را مشخص میکنند. فوتون از دیدگاه الکترومغناطیسی بوزون محسوب میشود و بقیه اعداد کوانتومی آن مانند عدد لپتونی وباریونی و رنگ و.. صفر میباشد. فوتون تقریباً از هر فرایند طبیعی ساطع میشود، مانند زمانی که باری شتاب بگیرد یا مولکول یا اتمی به ترازی پایینتر سقوط کند. در فضای خلأ فوتون با سرعت c یا همان سرعت نور حرکت میکند و این سرعت میتواند در محیطهای گوناگون تغییر کند. سرعت نور در مایعات کمتر از خلاء و در جامدات نیز کمتر از مایعات میباشد. تغییر سرعت نور پدیده شکست نور را باعث میشود. میزان شکست نور در هنگام عبور از محیطهای گوناگون به طول موج نور نیز بستگی دارد. در این وضعیت باید رفتار موجی نور را در نظر گرفت. فوتون همچنین دارای تکانه زوایهای اسپینی نیز میباشد که به فرکانس نور وابسته نیست و کلاً برای گروهی از ذرات بنیادی که اصطلاحاً بوزون نام دارند مقداری معادل h/2π دارد که با نماد ħ معروف به اچ بار یا اچ خط نشان داده میشود، ضمناً برای هر اسپین دو راستای مختلف وجود دارد که با علامتهای منفی و یا مثبت قبل از مقدار اسپین مشخص میشود.
تعریف مدرن ازخصوصیات فوتون اولین بار توسط آلبرت اینشتین ارائه شد که علت آن توضیح مشاهدات تجربی بود که ان زمان با فیزیک کلاسیک که نور را فقط موج میدانست قابل توضیح نبود. از طرفی در توضیح پدیده جسم سیاه توسط ماکس پلانگ او مدلی نیمه کلاسیکی ارائه کرد که در آن با اینکه نور به عنوان موج توسط روابط ماکسول تعریف میشد ولی برای مقدار انرژی مقدارهای کوانتیدهای در نظر گرفتهمیشد که این مقدارها برابر کوانتومهای انرژی فوتونها بودند که خود این مدل نیمه کلاسیک بعداً پایههای اولیه مکانیک کوانتومی را بنا نهاد. بر اساس اصل دوبروی در مورد ذرات دو حالت ذرهای و موجی در نظر گرفته میشود، که البته این خاصیت در دنیای میکروسکوپی بیشتر مورد مطالعهاست. به عنوان مثال، اگر ذرهای به جرم یک گرم را که با سرعت معمولی در حال حرکت باشد در نظر بگیریم؛ طول موج منتسب به این ذره چنان کوچک خواهد بود که اصلاً قابل ملاحظه نیست، اما در مورد ذراتی مانند الکترون این طول موج قابل توجهاست؛ بنابراین با استفاده از این اصل میتوان تابش الکترومغناطیسی را نیز متشکل از ذراتی دانست که این ذرات را فوتون میگویند.