和光的电磁特性或是量子特性（光子）有关，不过也包括其他领域。量子光学是近代光学的主要子领域之一，处理光的量子力学特性。量子光学不只是理论而已，像雷射等现代光学设备其中的原理都是以量子光学为基础。像光电倍增管或电子倍增管等光侦测器可以对单一光子反应。像感光耦合元件等电子式的图像传感器，也会因为个别光子的统计特性而出现散粒噪声。若没有量子力学，也就无法理解发光二极体及太阳能电池的原理。量子光学常和量子电子学重叠。特别领域的光学研究也包括光和特定材料之间的关系（如及超材料），其他的研究包括电磁波的现象，以及光