הפוטון הוא החלקיק היסודי הנושא את הכוח האלקטרומגנטי. הוא אחראי לתופעות הקרינה האלקטרומגנטית השונות בכל אורכי הגל, ובכלל זה מגוון רחב של תופעות פיזיקליות הכוללות את הראייה והצבעים של האור הנראה, שידורי הרדיו, קרינת רנטגן וכו'. לפוטון, כמו לחלקיקים אחרים, ישנן תכונות הן של גל והן של חלקיק, תופעה הנקראת "דואליות גל-חלקיק".

פוטון שעובר אינטראקציה מלאה עם אטום או מולקולה נבלע ומוסר (או נפלט ומקבל) את כל האנרגיה שלו תוך כדי כך. בעקבות האינטראקציה, עוברים האטום או המולקולה עירור או יינון. עבור אור בתחום הנראה, האנרגיה הנישאת על ידי פוטון יחיד היא כ-‎4×10^-19‎ ג'אול, שהיא כמות האנרגיה שמספיקה לעורר מולקולה יחידה של תא קולט אור בעין, וליצור בכך אות עצבי שהוא הבסיס הפיזיולוגי לראייה. פוטונים יכולים להיפלט מגרעין אטום לא יציב בצורת קרינת גמא, וכמו כן הם יכולים להיפלט על ידי חלקיקים טעונים בתנאים מסוימים.

כל השדות החשמליים והמגנטיים ניתנים לתיאור באמצעות פוטונים. לפי המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים, קיומו של הפוטון הוא תוצאה של הדרישה כי לחוקים הפיזיקליים תהיה סימטריה מסוימת בכל נקודה במרחב-זמן. תכונות הפוטונים, כגון מטען חשמלי, מסה וספין, נקבעות על ידי מאפייני סימטריה זו (סימטריית כיול).