Işık, hem parçacıkların (fotonların) hem de dalgaların özelliklerini sergiler; bu, dalga-parçacık ikiliği olarak bilinen bir olgudur. Parçacık olarak kabul edilmesine rağmen fotonlar girişim ve kırınım gibi dalga benzeri davranışlar da sergiler. Işığın frekansı dalga doğasından kaynaklanır. Dalga modelinde ışık, uzayda ilerleyen salınımlı elektrik ve manyetik alanlardan oluşan bir elektromanyetik dalgadır. Işığın frekansı, bu elektrik ve manyetik alanların saniyedeki salınım sayısına karşılık gelir. Bu frekans ışığın rengini belirler ve Planck ilişkisi E=hνE = h nuE=hν aracılığıyla enerjisiyle doğrudan ilişkilidir; burada EEE fotonun enerjisidir, hhh Planck sabitidir ve νnuν ışığın frekansıdır .
Işık parçacıkları veya fotonlar, dalgaların sahip olduğu geleneksel anlamda bir frekansa sahip değildir. Bunun yerine fotonlar, frekanslarıyla ilişkili belirli bir enerjiye ve dalga boyuna sahip elektromanyetik radyasyonun kuantumlarıdır. Işığın frekansı, fotonların uzayda seyahat ederken toplu olarak oluşturduğu elektromanyetik dalganın bir özelliğidir. Her foton, frekansıyla orantılı enerji taşır ve birçok fotonun kümülatif etkisi, gözlenen ışık dalgasının yoğunluğunu ve özelliklerini belirler.
Işığın hem parçacık hem de dalga olarak ikili doğası, özellikle 20. yüzyılın başlarında kuantum mekaniğinin ortaya çıkışıyla birlikte fizikteki deneysel gözlemlerden ve teorik gelişmelerden kaynaklanmaktadır. Bazı deneylerde ışık, fotonların metallerden elektronları fırlattığı fotoelektrik etki gibi parçacıkların karakteristik özelliklerini sergiler. Diğer deneylerde ışık, Young’ın çift yarık deneyinde gözlemlenen girişim desenleri gibi dalga benzeri olgular sergiler. Işığın ve diğer kuantum varlıklarının dalga-parçacık ikiliği, klasik parçacık ve dalga kavramlarına meydan okuyor ve bu varlıkların, deney düzeneğine ve gözleme bağlı olarak her ikisinin de özelliklerini sergilediğini öne sürüyor.
Işığın frekansı sabit kalır çünkü ışığın oluşturduğu elektromanyetik dalganın temel bir özelliğidir. Boşlukta, ışığın ccc hızı sabittir; yaklaşık 3×1083 times 10^83×108 metre/saniye. Işığın frekansı νnuν ve dalga boyu λlambdaλ c=λνc = lambda nuc=λν denklemiyle ilişkilidir; bu, dalga boyu değiştikçe bu ilişkiyi sürdürmek için frekansın ters yönde değişmesi gerektiğini gösterir. Hava veya cam gibi farklı ortamlarda ışığın hızı değişebilir, ancak her ortamda ışığın frekansı sabit kalır çünkü bu, atomlar veya moleküller tarafından yayılan veya emilen elektromanyetik radyasyonun kendine özgü bir özelliğidir. Böylece ışığın hangi ortamdan geçtiğine bakılmaksızın frekansı, rengini ve enerjisini belirleyen karakteristik bir özellik olarak kalır.