光子是無質量的，沒有電荷，是穩定的粒子。光子由基本電荷和負電荷組成。電荷是松 散耦合的，即它們不形成固定偶極子。光子的質量為零。它的電荷是正負電荷的總和，即零電荷。 光子是電磁學的標準玻色子，光子的所有量子數(如輕子數、重子數和味量子數)為零。此外，光子不遵守泡利排斥原理。

光子是在許多自然過程中發射的。例如，當電荷加速時，它會發出同步輻射。在分子、原子或原子核向低能級轉變的過程中，會發射出從無線電波到伽馬射線等各種能量的光子。當粒子及其對應的反粒子湮滅(例如，電子-正電子湮滅)時，也可以發射光子。 光子的能量和動量只取決於它的頻率或者波長。 光子還攜帶一個不依賴於其頻率的自旋角動量，它的旋轉幅度是，沿其運動方向測量的分量，即螺旋度。這兩種可能的螺旋度，稱為右旋和左旋，對應光子的兩種可能的圓偏振態。

粒子及其反粒子在自由空間中的湮滅必須導致至少產生兩個光子，在動量框架的中心，碰撞的反粒子沒有淨動量，而單個光子總是有動量(因為，正如我們所見，它是由光子的頻率或波長決定的，不能為零)。因此，動量守恆(或等效的平移不變性)要求至少產生兩個光子，淨動量為零。(然而，如果系統與另一個粒子或場相互作用湮滅產生一個光子是可能的，正如正電子與束縛的原子電子湮滅時，只有一個光子可能發射，因為核庫侖場破壞平移對稱性。)

兩個光子的能量，或者說，它們的頻率，可以由四動量守恆來確定。換句話說，光子可以被認為是它自己的反粒子。相反的過程，成對產生，是高能光子如伽馬射線穿過物質時損失能量的主要機制。這個過程與原子核電場中允許的“湮滅為一個光子”的過程相反。 每個光子攜帶兩種不同的獨立形式的角動量。特定光子的自旋角動量總是或者。特定光子的光軌道角動量可以是任何整數，包括零。