概念說明
光的二象性是用習慣的巨觀概念看待光的結果，認為 光波就像看到的水面上的波浪那樣，而光子就像看到的空中飛行的子彈那樣。實際上並非如此。以 單色光的 雙狹縫干涉實驗為例，通常情況下螢幕上呈現的 干涉圖樣與波動說的計算結果符合。但在 光源的 光強非常微弱的情況下差別就被顯示了出來。根據波動說，光源的光強逐漸減小時，干涉圖樣應按比例逐漸變暗，而它的 幾何形狀則不變。但實驗結果卻不是這樣。這時由於光非常弱，改用 光電倍增管代替 螢幕來接收光，可探測到單個 光子。實驗顯示，光逐漸變弱時干涉圖樣逐漸消失，代之出現的是一個個到達的光子，到達原亮紋處的光子多些，到達原暗紋處的光子少些或沒有。統計結果表明，光子的 空間分布與原來的 干涉圖樣符合。由此可見，光波並不像是水面上的波動，也不像空中飛行的子彈，因為子彈不可能發生干涉現象。 量子電動力學解決了 光的二象性的矛盾。量子電動力學認為光是由光子組成的，光子是 微觀世界的 客體。光子具有粒子的性質，但與巨觀世界裡飛行的子彈不同，光子從一點到另一點並不是沿一條 軌道走，而是同時沿各種可能的 路徑走，每一條路徑都有一定的 機率。如雙狹縫干涉實驗，每個光子都有一定的機率同時通過兩個狹縫，這樣才能產生干涉圖樣；如果能設法探測出每個光子所經過的是哪個狹縫，就不會出現干涉圖樣。對於光子只能計算出它的機率（如走某條路徑的機率、到達某個地點的機率等），而不能知道更多的細節。
理論詮釋
在人們探索光的本性的過程中，牛頓曾假設光由粒子所組成，惠更斯則認為光是波動。現今所說的二象性不是這些樸素思想的簡單結合。光的波動性指光是 電磁波，粒子性則指光的 量子性。這兩種性質通過光子的 能量與動量的公式聯繫著（見 光的量子理論、 光的電磁理論），然而又相互矛盾，不能歸結為一種屬性。於是說 二象性是光的本性。 波動性與量子性的矛盾從下面的簡單分析即可看出。當認為光是由光子組成時，就無從引入 位相概念，因而無法解釋 光的干涉、 光的衍射等波動現象。反之，假如從波動性出發，則必然認為 光能是連續分布於空間的。這樣光與電子的 相互作用就不是 量子化的，因而也無從解釋 光電效應、 康普頓效應等。 有一種說法，光在 傳播過程中表現出波動性，在與物質相互作用時表現出量子性，這是不確切的。人們可以通過特定的實驗分別觀察到光的波動性或量子性，但並不意味著此時另一種屬性就沒有了。事實上，當人們觀察光電效應時， 光電子的角分布與 入射光的偏振方向是有關的。另一方面，當人們在光的干涉實驗中把光的 強度減弱到每一時刻只有一個光子射入，仍然觀察到光的干涉。這就意味著每一個光子是與它自己干涉。波動性是每一個光子的屬性。 光的二象性導致人們引進統計解釋。當人們觀察弱光干涉時，每個光子射到照相底片上形成一個斑點。經過長時間曝光後，許多斑點的 分布形成有規則的 圖像。這就是在光學中所說干涉強度的分布。因此，在考慮二象性以後，干涉強度分布代表光子照相底片上形成斑點的幾率分布。單個光子的波動性是通過這種 統計規律表現出來的。 人們不能用簡單的圖像來表示光的二象性。但是可以建立起一套理論同時概括 光的電磁理論和 光的量子理論，這個理論叫 量子電動力學（見 波粒二象性）。
