Lorsque la lumière arrive sur la matière, ces atomes et molécules peuvent réagir de diverses manières : absorption, fluorescence, transmission, réfraction, réflexion, diffusion.
Le rayonnement est un type d'énergie qui peut se propager dans l'espace sous la forme d'ondes (rayonnement électromagnétique) ou de particules se déplaçant à une grande vitesse (rayonnement corpusculaire).
Les principaux processus d'interaction des photons avec la matière sont les suivants : L'effet photoélectrique ; • La diffusion Compton ; • La création de paires ; • La diffusion élastique (Rayleigh).