有时候两个系统的能级跃迁会发生耦合，即一个系统吸收光子，而另一个系统从中“窃取”了这部分能量并释放出不同频率的光子。这是荧光共振能量传递的基础，被应用于分子生物学来研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用.。
近期研究.量子光学是物理光学中相对于波动光学的另一个分支。未来超快的量子计算机的基本运算元素可能是光子，而在这方面重点研究的对象是量子缠结态。非线性光学是当前光学另一个活跃的领域，它研究的课题包括光纤中的非线性散射效应、四波混频、双光子吸收、、等。不过这些课题中并不都要求假设光子