Un photon est une particule élémentaire, de masse et de charge nulle, dont la vitesse (quel que soit le référentiel d'étude) est égale à celle de la lumière (notée c, soit environ 300 000 km.s^-1).
En 1900, Max Planck émet l'hypothèse que les échanges d'énergie entre un rayonnement lumineux et la matière ne peuvent se faire que par « paquets », appelés quanta, contenant d'autant plus d'énergie que la fréquence du rayonnement est élevée. Le quantum est la quantité finie minimale d'échange d'énergie. En 1905, Albert Einstein, pour expliquer l'effet photoélectrique, attribua une structure corpusculaire au rayonnement lumineux lui-même. Selon lui, tout rayonnement répartit son énergie sur un ensemble de particules transportant chacun un quantum d'énergie, dont la valeur est proportionnelle à la fréquence qui lui est associée.
L'existence de ces quanta de lumière fut prouvée expérimentalement dans les années 1920. Ils furent baptisés photons en 1924.
La physique quantique – et notamment Louis de Broglie avec sa loi sur la dualité onde-particule, généralisation des travaux de Planck et d'Einstein, en 1926 – réconcilie l'aspect corpusculaire de la lumière qu'incarne le photon et son aspect ondulatoire.