在量子电动力学的框架下，光子被证实是电磁相互作用的传递媒介。带电粒子通过发射或吸收光子进行交互，而正反带电粒子对甚至可以转化为光子，它们在电磁场中也表现出活跃的动态。
激光中，光子作为能量的载体，每一个光子的能量与其频率紧密相关，频率越高，能量就越充沛。当光子被原子吸收时，能激发电子从内轨道跃迁到外轨道，使原子从基态转变为激发态，展现出电子跃迁的现象。
光子不仅具有能量，还拥有动量，且具有质量，尽管这种质量并非静止质量，而是相对论性质的质量。通过质能方程E=MC^2，我们可以计算出光子的质量，即M=hν/C^2。光子由于其无法静止的特性，其静止质量为零。
在量子场论中，一个更为奇特的现象是正反粒子对的湮灭，它们可以转化为一对高能伽马光子。反过来，高能伽马光子在极端高温下，比如在T=10^15K的条件下，还可能促使光子转化为更为基本的粒子，如质子和中子等重子，这展示了光子能量转换的复杂性。
原始称呼是光量子（light quantum），电磁辐射的量子，传递电磁相互作用的规范粒子，记为γ。其静止质量为零，不带电荷，其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积，E=hv，在真空中以光速c运行，其自旋为1，是玻色子。