Toda a matéria exibe propriedades de onda e partícula. Como conceito central da mecânica quântica , essa dualidade se direcciona à inabilidade de conceitos clássicos como "partícula" e "onda" para descrever plenamente o comportamento de objectos na escala quântica. Para um conhecimento completo da dualidade da matéria, é preciso conhecer conceitos do efeito Compton, do efeito fotoelétrico, do comprimento de onda Broglie e de fórmula de Planck para para a radiação de corpo negro. Todos esses feitos e teorias provam a natureza dual da matéria. Há diferentes experimentos para a luz feitos por cientistas que provam que a luz possui uma natureza dual, ou seja, que se comporta como partícula e também como onda sem natureza.

Em 1901, Max Planck publicou uma análise exitosa  na reprodução e observação do espectro de luz emitido por um objecto brilhante. Para fazê-lo , Planck precisou desenvolver uma afirmação matemática "ad hoc" da acção quantizada dos osciladores (átomos do corpo escuro) que emitem radiação. Foi Einstein que mais tarde propôs que a própria radiação electromagnética está quantizada em fótons.