Natura duală a luminii se referă la faptul că lumina poate acționa atât ca undă cât și ca particulă. Experimentul efectului fotoelectric al lui Albert Einstein dovedește că lumina se poate comporta ca particulă, în timp ce divizia dublă a lui Thomas Young experimentul arată că se comportă și ca un val.
În 1905, Einstein a dovedit că lumina se poate comporta ca o particulă, arătând că un fascicul de lumină ar putea scoate electroni din metal. Acest lucru a sugerat că lumina a constat din fotoni care ar putea scoate electroni de frecvență similară. Descoperirea lui Einstein a modificat teoria dominantă la acea vreme, care a considerat că lumina era doar un val.Dovada că lumina ar putea acționa ca un val a fost demonstrată încă din 1801 de către Young. În experimentul său, Young a strălucit lumină între două fante paralele, determinând undele luminoase să interfereze unul cu celălalt și să formeze un șir de benzi întunecate și luminoase. Dacă lumina era în primul rând o particulă, ar fi format două linii paralele.
Mecanica cuantică explică dualitatea luminii prin descrierea ei ca un pachet de undă. Un pachet de valuri se referă la valuri care pot interacționa fie ca fiind localizate spațial, acționând ca particule sau interacționând ca valuri. Aceasta înseamnă că fotonii lumina pot acționa fie ca particule, fie ca valuri, în funcție de circumstanțe.