A frequência descreve quantas oscilações de uma onda de luz passam por um determinado ponto a cada segundo, normalmente expressa em hertz (Hz). O espectro visível abrange aproximadamente 430THz (vermelho) a 750THz (violeta), embora ondas eletromagnéticas estejam fora dessa faixa, como ondas de rádio abaixo de 1GHz e raios gama acima de 3×10 ¹⁸  Hz – são invisíveis ao olho humano.

Como uma onda é um condutor de energia, uma frequência mais alta equivale a uma energia maior por fóton. Conseqüentemente, os raios gama transportam mais energia, enquanto as ondas de rádio carregam menos. Na luz visível, os fótons violetas possuem a energia mais alta e os fótons vermelhos a mais baixa.

O comprimento de onda, a distância entre picos ou vales sucessivos, é inversamente proporcional à frequência. Comprimentos de onda mais curtos (por exemplo, violeta) correspondem a frequências mais altas e maior energia; comprimentos de onda mais longos (por exemplo, vermelho) têm frequências mais baixas e menos energia.

Todas as ondas eletromagnéticas viajam à mesma velocidade no vácuo – aproximadamente 186.000 milhas por segundo (300.000 km/s) – o limite de velocidade universal. Em meios como ar, água ou vidro, a luz diminui e se curva, um fenômeno conhecido como refração.

Estes princípios sustentam tecnologias que vão desde comunicações de fibra óptica até análises espectroscópicas, ilustrando a profunda ligação entre a frequência, o comprimento de onda e a energia de uma onda.