Gözümüzün algılayabildiği elektromanyetik dalgalar, genellikle 400‑700 nm (yaklaşık 4,0 × 10⁻⁷ – 7,0 × 10⁻⁷ m) dalga boyu aralığında yer alır ve bu bölgeye görünür ışık denir. Bu dalgalar 430‑750 THz frekans aralığını kapsar ve ışığın şiddeti, yayılma yönü, frekansı, kutuplanması ve vakumda 299 792 458 m/s sabit hızı gibi özellikleri bulunur.
Işık, diğer elektromanyetik yayınımlar gibi foton adı verilen enerji paketlerinden oluşur; bu parçacıklar hem dalga hem de parçacık özelliklerini gösterir, yani dalga‑parçacık ikiliği ilkesine tabidir. Bu alanda yapılan araştırmaların temel dalı optiktir ve modern fiziğin önemli bir kısmını oluşturur.
Boşlukta ışığın hızı yaklaşık 300 000 km/s (tam değeri 299 792 458 m/s) olup, tüm elektromanyetik dalgalar bu aynı hıza sahiptir. Işık bir maddeye girdiğinde, hızı o maddenin kırılma indisine bağlı olarak azalır.
Elektromanyetik dalgalar, perpendiküler elektrik ve manyetik alanların titreşimiyle oluşur ve frekanslarına göre farklı isimler alırlar. İnsan gözü, bu geniş spektrumun sadece küçük bir kısmını, yani görünür ışık bölgesini algılar.
Işık enerjisi, bir atomun elektronunun düşük enerjili bir seviyeden daha yüksek bir seviyeye çıkmasıyla ortaya çıkar; bu süreçte atom ışık yayar. Elektronun daha kararlı bir duruma dönmesiyle gerçekleşen bu olay, floresans ve fosforesans gibi ışık yayma biçimlerini açıklar.
Dalga boyuna göre ışığın renkleri değişir; temel renkler kırmızı, yeşil ve mavidir. Bu üç renk bir araya geldiğinde beyaz ışık oluşur, ışığın hiç olmaması ise siyahı verir. Güneş ışığı tüm renkleri içerir; bir prizma içinden geçerken farklı dalga boyları farklı açılarda kırılarak gökkuşağı şeklinde bir tayf oluşturur. Isaac Newton bu olayı “Opticks” adlı eserinde detaylı bir şekilde açıklamıştır.
Renkli ışıklar üst üste geldiğinde toplama yoluyla yeni renkler elde edilir: kırmızı + yeşil = sarı, kırmızı + mavi = magenta, yeşil + mavi = camgöbeği ve üç temel renk bir arada beyaz ışığı verir. Bu karışım yöntemi, boyaların karıştırılmasıyla elde edilen sonuçlardan farklıdır.
