Światło wykazuje właściwości zarówno cząstek (fotonów), jak i fal, co jest zjawiskiem znanym jako dualizm korpuskularno-falowy. Mimo że fotony są uważane za cząstki, wykazują również zachowania falowe, w tym interferencję i dyfrakcję. Częstotliwość światła wynika z jego falowej natury. W modelu falowym światło jest falą elektromagnetyczną składającą się z oscylujących pól elektrycznych i magnetycznych przemieszczających się w przestrzeni. Częstotliwość światła odpowiada liczbie drgań tych pól elektrycznych i magnetycznych na sekundę. Częstotliwość ta określa barwę światła i jest bezpośrednio powiązana z jego energią poprzez relację Plancka E=hνE = h nuE=hν, gdzie EEE to energia fotonu, hhh to stała Plancka, a νnuν to częstotliwość światła .
Cząsteczki światła, czyli fotony, nie mają częstotliwości w tradycyjnym sensie fal. Zamiast tego fotony są kwantami promieniowania elektromagnetycznego o określonej energii i długości fali powiązanej z ich częstotliwością. Częstotliwość światła jest właściwością fali elektromagnetycznej, którą fotony tworzą wspólnie podczas podróży w przestrzeni. Każdy foton niesie energię proporcjonalną do swojej częstotliwości, a skumulowany efekt wielu fotonów decyduje o intensywności i właściwościach obserwowanej fali świetlnej.
Podwójna natura światła jako cząstki i fali wynika z obserwacji eksperymentalnych i rozwoju teoretycznego fizyki, szczególnie na początku XX wieku, wraz z pojawieniem się mechaniki kwantowej. W niektórych eksperymentach światło wykazuje zachowania charakterystyczne dla cząstek, takie jak efekt fotoelektryczny, podczas którego fotony wyrzucają elektrony z metali. W innych eksperymentach światło wykazuje zjawiska falopodobne, takie jak wzory interferencyjne obserwowane w eksperymencie Younga z podwójną szczeliną. Dualizm korpuskularno-falowy światła i innych jednostek kwantowych podważa klasyczne koncepcje cząstek i fal, sugerując, że jednostki te wykazują właściwości obu w zależności od konfiguracji eksperymentu i obserwacji.
Częstotliwość światła pozostaje stała, ponieważ jest to podstawowa właściwość fali elektromagnetycznej, którą tworzy światło. W próżni prędkość światła ccc jest stała i wynosi w przybliżeniu 3×1083 times 10^83×108 metrów na sekundę. Częstotliwość νnuν i długość fali λlambdaλ światła są powiązane równaniem c=λνc = lambda nuc=λν, które wskazuje, że wraz ze zmianą długości fali częstotliwość musi zmieniać się odwrotnie, aby zachować tę zależność. W różnych ośrodkach, takich jak powietrze czy szkło, prędkość światła może być różna, ale w każdym ośrodku częstotliwość światła pozostaje stała, ponieważ jest to nieodłączna właściwość promieniowania elektromagnetycznego emitowanego lub absorbowanego przez atomy lub cząsteczki. Zatem niezależnie od ośrodka, w którym światło się przemieszcza, jego częstotliwość pozostaje charakterystyczną cechą decydującą o jego barwie i energii.