可以解释1887年赫兹发现的光电效应，这是光波动说无法解释的。1913年，尼尔斯·波耳表明，原子只能够发射离散数量的能量，这解释了出现于发射光谱与吸收光谱的离散线条。这些发展对于了解光与物质之间的相互作用有很大的助益，不但形成了量子光学的基础，而且对于量子力学的发展扮有关键的角色，最终促成了量子电动力学的诞生。量子电动力学能够描述所有涉及带电粒子的相互作用为光子的交换，能够完全解释物质与光之间的相互作用。这相互作用只涉及到三种事件：光子从某个位置移动到另外一个位置、电子从某个位置移动到另外一个位置、电子吸收