Noen fenomener med lyset har både bølge og partikkel-lignende egenskaper. Forklaring på disse effektene krever anvendelse av kvantemekanikk. Når man vurderer lysets partikkel-lignende egenskaper, blir lyset modellert som en samling av partikler, kalt fotoner. Kvanteoptikk omhandler anvendelsen av kvantemekanikk på optiske systemer.