בנוסף לאופי הגלי של הקרינה הא"מ (שתואר בסעיף 1.1), קיים לקרינה זו גם "אופי חלקיקי".
במקרים מסוימים מתנהגת הקרינה כמורכבת מאוסף יחידות בודדות של אנרגיה המתנהגות כחלקיקים.
יחידות אנרגיה אלו נקראות "קוואנטים של אנרגיה".
השם המקובל לקוואנט הקרינה האלקטרומגנטית הנושאת אנרגיה הוא פוטון.
הקשר בין כמות האנרגיה (E) שנושא הפוטון לבין תדירותו () נקבע בצורה חד ערכית ע"י איינשטיין וניתן ע"י:
E = h
בנוסחה זו מופיע קבוע פלנק (h) (הערה) שערכו:
h = 6.626*10-34 [Joule-sec]
לפי הנוסחה רואים כי תדר הקרינה האלקטרומגנטית (n) קובע את האנרגיה של הפוטונים שלה.
נוסחה זו ניתן לבטא בצורה שונה תוך שימוש בקשר בין התדירות (n) לבין אורך הגל (l):
=c
כאשר c = מהירות האור בריק, ונקבל:
E = hc/
מנוסחה זו אנו רואים כי אנרגיית הפוטון נמצאת ביחס הפוך לאורך הגל שלו.
כלומר, פוטונים באורך גל קצר יותר (למשל: אור סגול) הם בעלי אנרגיה גבוהה יותר מאלה בעלי אורך גל ארוך (למשל: אור אדום).
מכיוון ש-h ו-c הם קבועים אוניברסליים, הרי שניתן להסתפק בכל אחד מהגדלים שהזכרנו (אורך גל, תדירות או מספר גל) לצורך תאור מלא של הפוטון. (הערה 2)
