Prirodu svjetlosti i svjetlosne pojave proučava dio fizike koji se naziva optika.
Šta je svjetlost? Svjetlost bi po najjednostavnijoj definiciji bila pojava koja nam omogućuje vidjeti. Svjetlost je nešto što obasjava tamu. Svjetlo je do te mjere dio naše svakodnevnice da o njemu više i ne razmišljamo, nego se njime jednostavno služimo. Ipak, iza najobičnijeg pokreta kojim uključujemo sijalicu stoji stoljeće neprekidnog tehničkog razvoja.

Svjetlost je elektromagnetsko zračenje koje je vidljivo ljudskom oku.

Još od XIX stoljeća, pa sve do današnjih dana neprestano traje proučavanje elektromagnetskih talasa, njihovih svojstva i njihove moguće primjene. Svjetlost možemo shvatiti kao zračenje koje djeluje na mrežnicu oka i izaziva osjet vida. Ostale vrste elektromagnetskih zračenja (toplinsko, ultraljubičasto, mikrotalase, radiotalase) naše tijelo osjeća na drugi način. Ponekad kažemo kako svjetlošću nazivamo sva zračenje koje emituju izvori svjetlosti, pa kažemo da svjetlost obuhvata ultraljubičasto, vidljivo i infracrveno zračenje. Svjetlost predstavlja zračenje koje djeluje na mrežnicu oka i izaziva osjet vida. Ostale vrste elektromagnetskih zračenja (toplinsko, ultraljubičasto, mikrotalase, radiotalase) naše tijelo osjeća na drugi način. Ponekad kažemo kako svjetlošću nazivamo sva zračenje koje emitiraju izvori svjetlosti, pa kažemo da svjetlost obuhvata ultraljubičasto, vidljivo i infracrveno zračenje.
Ljudsko oko reagira samo na vrlo ograničeni raspon talasnih dužina, na vidljivu svjetlost. Međutim, ono odlično raspoznaje i vrlo male razlike unutar tog raspona. Te male razlike nazivamo boje. Boje su dakle male frekvencijske razlike u području vidljive svjetlosti.
Bijela svjetlost sastavljena je od kontinuiranog niza svih boja vidljivog spektra. U praksi pod bojom nekog tijela možemo smatrati boju koje tijelo reflektira kada je osvjetljeno bijelom svjetlošću, tj. tijelo će biti obojeno nekom bojom ako mu površina apsorbira bijelu svjetlost samo na određenom talasnom području. Boja dakle ovisi o frekvenciji reflektiranog zračenja. Bijela površina je ona koja u jednakoj mjeri reflektira sva talasna područja bijele svjetlosti. Crna površina je ona koja u potpunosti apsorbira bijelu svjetlost. Siva površina u jednakoj mjeri reflektira sva talasna područja bijele svjetlosti, ali ih i djelomično apsorbira.
Kraće se talasne dužine učinkovitije raspršuju po zraku nego dulje talasne dužine. Nebo je plavo zato jer se kratke talasne dužine (plava svjetlost) najradije raspršuju.
Mi gledamo vidljivu svjetlost iz dva razloga. Prvi je taj što je zrak proziran na vidljivu svjetlost, za razliku od drugih tvari pa tako svjetlost prolazi kroz atmosferu do nas. Drugi razlog je taj što Sunce isijava najviše energije upravo u vidljivom dijelu spektra. Vrlo vruća zvijezda emitira većinu svjetlosti u ultraljubičastom području. Vrlo hladna zvijezda većinu emitira u infracrvenom. Sunce, po mnogome prosječna zvijezda emitira većinu energije u vidljivom dijelu spektra.
Koja je tvar koje boje? Vegetacija upija crvenu i plavu svjetlost, a odbija zelenu, pa nam stoga biljke izgledaju zeleno. Tvar koja upija plavo, a reflektira crveno izgleda nam crvena; koja upija crvenu svjetlost, a reflektira plavu je plava; koja podjednako reflektira svjetlost u svim bojama je bijela ili crna ili siva. Npr. ruža je crvena zato što se sve boje osim crvene upijaju unutar ruže, a samo se crvena boja reflektira. Crno i bijelo su u osnovi isto, a razlika je samo u količini reflektirane svjetlosti, a ne u njihovoj boji.
Sve boje koje vidimo na Zemlji i drugdje su samo pitanje koje se talasne dužine sunčeve svjetlosti najbolje reflektiraju.
Svako tijelo, bilo kruto, tekuće ili plinovito podvrgnuto promjeni energetskog nivoa emitira elektromagnetno zračenje, neka tijela zahvaljujući gibanju atoma i molekula od kojih su sastavljena, a neka zahvaljujući električnom izboju ili hemijskoj reakciji. Tako nastaje emisija elektromagnetske energije kroz prostor. Ona se materijalizira kroz zračenje, koje ovisno o karakteristici materijala i energetskoj promjeni može biti različite frekvencije i talasne dužine, odnosno može imati različite energije. Frekvencija v, pokazuje broj titraja zračenja u sekundi, a izražava se u Hertzima (Hz). Talasna dužina, označavamo je s lambda, udaljenost je između dva uzastopna talasa i izražava se u metrima odnosno što je puno pogodnije u nanometrima (nm = 10 exp. -9 m). Talas ima četiri svojstva: amplitudu A što je stručni izraz za visinu talasa, talasnu dužinu, frekvenciju i brzinu širenja. Brzina širenja elektromagnetnog zračenja u vakuumu iznosi 300 000 km u sekundi, ta se brzina označava s c, a zovemo je brzinom svjetlosti i prirodna je konstanta. Brzina se smanjuje kad svjetlo prolazi kroz neki prozirni medij.
Elektromagnetno zračenje pokriva jako veliki spektar energija, a svjetlost je samo onaj dio ukupnog spektra na koji je osjetljivo ljudsko oko. Taj se dio proteže od 400 - 700 nm talasne dužine (u literaturi se mogu naći različite vrijednosti, u rasponu od 380 pa sve do 800 nm).