Излучение, содержащее все электромагнитные волны видимого диапазона с длиной волны от 380 нм до 760 нм в определенном соотношении по интенсивности, называют белым светом. Опыты показали, что в вакууме скорость света не зависит от частоты или длины волны.
Длина световой волны в вакууме 
, где c – скорость света в вакууме, n – частота излучения.
Абсолютный показатель преломления среды 
где v – скорость света в среде, зависящая от длины волны.
Зависимость показателя преломления от частоты колебаний (или длины световой волны) называют дисперсией света. В подавляющем большинстве случаев с увеличением длины волны показатель преломления уменьшается. Такую дисперсию называют нормальной.
Распределение интенсивности излучения по частотам колебаний (длинам волн) называют спектром этого излучения. Вследствие дисперсии узкий пучок белого света, проходя сквозь призму из стекла или другого прозрачного вещества, разлагается в дисперсионный спектр, содержащий семь основных цветов (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый), плавно переходящих друг в друга. Такой спектр называют сплошным, или непрерывным. Спектр белого света, получаемый с помощью дифракционной решетки, называют дифракционным, или нормальным.
Прибор для разложения сложного света и наблюдения спектров называется спектроскопом, а прибор для фотографирования спектров - спектрографом.
Цвет тела обусловлен его окраской, свойствами его поверхности, оптическими свойствами источника света и среды, через которую он распространяется. Цвет прозрачного тела определяется составом того света, который проходит через него. Если прозрачное тело равномерно поглощает лучи всех цветов, то в проходящем белом свете оно бесцветно, а при цветном освещении имеет цвет тех лучей, которыми освещено. При пропускании белого света через окрашенное стекло оно пропускает тот цвет, в который окрашено. Это свойство используется в различных светофильтрах.
Цвет непрозрачного тела определяется смесью цветов лучей, которые оно отражает. Если тело равномерно отражает лучи всех цветов, то при освещении белым светом оно кажется белым. Тело, поглощающее почти все падающее на него излучение, кажется черным. Способность тела поглощать определенные цветные лучи называют избирательным поглощением. От него и зависит окраска.
Спектры, полученные от самосветящих тел, называются спектрами испускания. Спектры испускания бывают трех типов: сплошные, линейчатые и полосатые. Сплошные спектры наблюдаются при разложении света, излучаемого нагретыми твердыми и жидкими телами. Линейчатые спектры состоят из узких линий разного цвета. Они получаются от светящих атомарных газов. Каждый химический элемент имеет свой характерный линейчатый спектр. Полосатые спектры состоят из ряда светлых полос, разделенных темными промежутками. Они возникают при излучении молекулярных газов.
Прозрачные вещества поглощают часть падающего на них излучения, и в спектре, полученном после прохождения белого света через такие вещества, появляются темные линии, или полосы поглощения. Такой спектр называется спектром поглощения. Объяснение возникновения спектров поглощения дано в законе Кирхгофа: всякое вещество поглощает преимущественно свет тех длин волн, который оно само может испускать. Спектром поглощения является солнечный спектр. При прохождении света через газовую оболочку Солнца возникают многочисленные линии поглощения, которые называются фраунгоферовыми линиями.
Метод исследования, позволяющий по спектру испускания и поглощения судить о химическом составе вещества, называют спектральным анализом.
Излучение, испускаемое нагретыми телами, называется тепловым. Тепловое излучение имеет место при любой температуре. Потоком излучения через произвольную поверхность называется энергия, переносимая электромагнитными волнами в единицу времени через эту поверхность. Отношение полного потока излучения, испускаемого телом, к площади поверхности излучателя называется энергетической светимостью тела 
Единица энергетической светимости Вт/м2.
Нагретое тело может не только излучать электромагнитные волны, но и поглощать их. Тело, полностью поглощающее падающее на него излучение, называется абсолютно черным. Абсолютно черное тело одновременно является наиболее интенсивным источником теплового излучения при данной температуре.
Закон Стефана- Больцмана: энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры (R э = s T 4, где s = 5,672 • 10–8 Вт/(м2 • К4), T – абсолютная температура).
Закон смещения Вина: длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения абсолютно черного тела, обратно пропорциональна абсолютной температуре: 
– постоянная Вина.
Разделение электромагнитных волн по частотам дает шкалу электромагнитных волн. Она включает в себя радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое, рентгеновское и g-излучения. Свойства электромагнитных волн зависят от их частоты.