Аннигиля́ция — реакция превращения частицы и античастицы при их столкновении в какие-либо иные частицы, отличные от исходных.
Фото́н — фундаментальная частица, квант электромагнитного излучения в виде поперечных электромагнитных волн и переносчик электромагнитного взаимодействия. Это безмассовая частица, способная существовать, только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона равен нулю. Фотон может находиться только в двух спиновых состояниях с проекцией спина на направление движения (спиральностью) ±1. В физике фотоны обозначаются буквой γ.
Эффе́кт Ко́мптона — упругое рассеяние фотона заряженной частицей, обычно электроном, названное в честь первооткрывателя Артура Холли Комптона. Если рассеяние приводит к уменьшению энергии, поскольку часть энергии фотона передаётся отражающемуся электрону, что соответствует увеличению длины волны фотона, то этот процесс называется эффектом Комптона. Обратное комптоновское рассеяние происходит, когда заряженная частица передаёт фотону часть своей энергии, что соответствует уменьшению длины волны кванта света.
Инверсия электронных населённостей — одно из фундаментальных понятий физики и статистической механики, используемое для описания принципов функционирования лазеров.
Фотоэффе́кт, или фотоэлектри́ческий эффе́кт, — явление взаимодействия света или любого другого электромагнитного излучения с веществом, при котором энергия фотонов передаётся электронам вещества. В конденсированных веществах выделяют внешний и внутренний фотоэффект. Фотоэффект в газах состоит в ионизации атомов или молекул под действием излучения.
Рентге́новское излуче́ние — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением (от ~10 эВ до нескольких МэВ), что соответствует длинам волн от ~103 до ~10−2 Å (от ~102 до ~10−3 нм).
Люминесце́нция — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке.
Нелинейная оптика — раздел оптики, в котором исследуется совокупность оптических явлений, наблюдающихся при взаимодействии световых полей с веществом, у которого имеется нелинейная реакция вектора поляризованности 
на вектор напряжённости электрического поля 
световой волны. В большинстве веществ данная нелинейность наблюдается лишь при очень высоких интенсивностях света, достигаемых при помощи лазеров. Принято считать как взаимодействие, так и сам процесс линейными, если его вероятность пропорциональна первой степени интенсивности излучения. Если эта степень больше единицы, то как взаимодействие, так и процесс называются нелинейными. Таким образом возникли термины линейная и нелинейная оптика. В нелинейной оптике принцип суперпозиции не выполняется.
Фотохи́мия — раздел физической химии и химии высоких энергий — изучает превращения химических веществ, протекающие под действием электромагнитного излучения в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах.
Сцинтилля́торы — вещества, проявляющие сцинтилляцию, то есть излучающие свет при поглощении ионизирующего излучения. Как правило, излучаемое количество фотонов для данного типа излучения приближённо пропорционально поглощённой энергии, что позволяет получать энергетические спектры излучения.
Позитро́нно-эмиссио́нная томогра́фия — радионуклидный томографический метод исследования внутренних органов человека или животного. Метод основан на регистрации пары гамма-квантов, возникающих при аннигиляции позитронов с электронами. Позитроны возникают при позитронном бета-распаде радионуклида, входящего в состав радиофармпрепарата, который вводится в организм перед исследованием. Аннигиляция позитрона, остановившегося в веществе, с одним из электронов среды порождает два гамма-кванта с одинаковой энергией, разлетающихся в противоположные стороны по одной прямой. Большой набор детекторов, расположенных вокруг исследуемого объекта, и компьютерная обработка сигналов с них позволяет выполнить трёхмерную реконструкцию распределения радионуклида в сканируемом объекте. Почти всегда ПЭТ-томограф комбинируется с КТ- или МРТ-сканером.
Эмиссионная (самосветящаяся) туманность — межзвёздное облако, излучающее в оптическом диапазоне из-за ионизации собственного газа. В спектрах таких туманностей видны сильные эмиссионные линии, в том числе запрещённые, на фоне слабого непрерывного спектра. Эмиссионные туманности могут иметь различную природу: это могут быть, например, области H II или планетарные туманности.
Фотодиссоциа́ция — химическая реакция, при которой молекулы химических соединений разлагаются под действием фотонов.
Эмиссионный спектр, спектр излучения, спектр испускания — относительная интенсивность электромагнитного излучения объекта исследования по шкале частот.
Двухфото́нный ла́зерный микроско́п — лазерный микроскоп, позволяющий наблюдать живые ткани на глубине более одного миллиметра, используя явление флуоресценции. Двухфотонный микроскоп является разновидностью мультифотонного флуоресцентного микроскопа. Его преимущества по сравнению с конфокальным микроскопом — большая проникающая способность и низкая степень фототоксичности.
Тормозно́е излуче́ние — электромагнитное излучение, испускаемое заряженной частицей при её рассеянии (торможении) в электрическом поле. Иногда в понятие «тормозное излучение» включают также излучение релятивистских заряженных частиц, движущихся в макроскопических магнитных полях, и называют его магнитотормозным; однако более употребительным в этом случае является термин «синхротронное излучение». Интересно, что немецкое слово Bremsstrahlung прочно закрепилось в английском языке.
Квантовая электроника — область физики, изучающая методы усиления и генерации электромагнитного излучения, основанные на использовании явления вынужденного излучения в неравновесных квантовых системах, а также свойства получаемых таким образом усилителей и генераторов и их применение в электронных приборах.
Многофото́нная иониза́ция — процесс ионизации атома, молекулы или иона в поле электромагнитной волны путём поглощения двух и более фотонов. Является частным случаем многофотонного поглощения.
Многофотонные процессы — процессы испускания или поглощения электромагнитного излучения атомами, молекулами или электронами, которые в результате всякого элементарного акта взаимодействия приобретают энергию за счёт одновременного поглощения нескольких фотонов. Согласно закону сохранения энергии, при многофотонном переходе между квантовыми состояниями, разность их энергий всегда равна суммарной энергии поглощённых фотонов. Вероятность многофотонных процессов понижается с ростом на единицу числа участвующих в них фотонов в 
раз, где 
- амплитуда напряжённости электрического поля излучения, 
- средняя напряжённость электрического поля внутри атома Поэтому многофотонные процессы с числом фотонов большим двух, проявляются заметным образом лишь в электромагнитных полях, создаваемых излучением лазеров, сравнимых по напряжённости с внутриатомными полями 
. Примерами многофотонных процессов являются: многофотонные переходы между квантовыми состояниями, многофотонная ионизация, многофотонный фотоэффект, комбинационное рассеяние. Многофотонные процессы используются в нелинейной спектроскопии, оптических преобразователях частоты, параметрических генераторах света.
Квантовый выход (Φ) излучательного процесса — величина, равная отношению количества раз, когда конкретное событие происходит, к количеству поглощенных квантов возбуждающего излучения.