La lumière voyage dans l'espace sous la forme d'une onde électromagnétique qui ne nécessite pas de support pour transférer de l'énergie. En raison de sa double nature, la lumière se compose à la fois d'une onde de rayonnement électromagnétique et de particules appelées photons .
Toute lumière possède à la fois des attributs de particules et de lumière ondulatoire. Contrairement aux ondes mécaniques qui nécessitent un milieu, les ondes électromagnétiques sont capables de se propager même dans le vide. Les ondes électromagnétiques sont décrites en termes de fréquence, d'énergie ou de longueur d'onde. Alors que les photons sont des particules constituées de paquets d'énergie discrets, ils sont capables de voyager dans l'espace en raison des propriétés ondulatoires de la lumière. La physique est toujours incapable de répondre à de nombreuses questions fondamentales concernant la nature et le comportement de la lumière.
La vitesse de la lumière varie selon les médiums, car les photons peuvent être absorbés et réfléchis même s'ils ne possèdent pas de masse. Comme il n'y a pas de milieu avec lequel interagir dans l'espace, la lumière est capable de voyager à des vitesses plus rapides que lorsqu'elle se déplace dans l'atmosphère. La gravité est la seule force capable de modifier la vitesse à laquelle la lumière se déplace dans l'espace. La forte attraction gravitationnelle d'objets massifs, tels que les trous noirs, est capable de ralentir la vitesse à laquelle la lumière se déplace et peut même empêcher la lumière de voyager.
