تعد الخواص الرئيسية للضوء في الفيزياء الرياضية هي:
1. الانكسار: حيث يعبّر عن قدرة الضوء على تغيير اتجاهه عندما يمر من وسط إلى آخر يختلف معامل انكساره، مثل زجاج والهواء.
2. الانعكاس: حيث يعكس الضوء عن سطح عاكس، ويمكن استخدام الانعكاس لتوجيه الضوء وتكبير الصور.
3. الانحراف: حيث ينحرف الضوء عند مروره عبر وسط يختلف معامل انحرافه، مثل زجاج والماء.
4. الانتشار: حيث ينتشر الضوء عندما يمر من خلال وسط شديد الشفافية مثل الهواء.
5. التداخل: حيث يمكن للضوء أن يتداخل موجياً، مما يؤدي إلى تكوين أنماط تداخل، مثل الحلقات السوداء والبيضاء عند تداخل الضوء بين شقين ضيقين.
6. الانحراف اللوني: حيث ينحرف الضوء بشكل مختلف حسب لونه، ويمكن رؤية ذلك عندما يُمرر الضوء عبر الزجاج الملوّن.