两个光子的不变质量静止的参考系中，两个光子都是具有足以产生电子-反电子对能量的γ射线。
实验研究.双光子物理学可以借助高能粒子对撞机来进行研究，其中加速的粒子并不是光子本身，而是可以辐射光子的带电粒子。欧洲核子研究组织的大型电子正子对撞机曾进行过相关研究。如果动量发生移动且挠度足够大时，所产生的电子中的一个甚或是两个都有可能被探测到。另外一些在相互作用中产生的粒子会被大型粒子探测器追踪，以重建相互作用的整体过程。双光子相互作用还常通过像金、铅这样的重离子发生的超周边碰撞来研究。