Некоторые свойства и характеристики фотонов, которые делают их важными для квантовой физики и фотоники:

• Корпускулярно-волновой дуализм. 2 Фотон проявляет одновременно свойства частицы и волны. 2 Это позволяет объяснять особенности поведения излучения, например, явления интерференции и дифракции. 3
• Отсутствие массы. 15 Фотон может существовать только в движении и всегда движется со скоростью света. 15
• Перенос энергии и импульса. 1 Фотоны могут переносить энергию и оказывать давление на отражающую или поглощающую поверхность. 3
• Взаимодействие с другими частицами. 1 Фотоны могут выбивать электроны из атома, сообщая им энергию для выхода при столкновении. 1
• Участие в электромагнитном и гравитационном взаимодействии. 2 За счёт участия фотонов в электромагнитном взаимодействии происходят, например, комптоновское рассеяние фотонов на электронах и превращения фотонов высокой энергии в электронно-позитронные пары. 2
• Возможность поглощения и генерации. 1 Фотоны могут быть поглощены ядрами, молекулами или атомами, спровоцировав переход между их энергетическими состояниями. 1

Эти свойства делают фотоны значимыми для различных областей, включая фотохимию, видеотехнику, компьютерную томографию, микроскопию высокого разрешения и измерение межмолекулярных расстояний. 2 Также фотоны используются в качестве элементов квантовых компьютеров и наукоёмких приборов для передачи данных. 2