20. sajandi vahetusel olid uued avastused valguse olemuse vastu vanade mudelitega vastuolus, tekitades füüsikute seas poleemikat. Nendel segastel aastatel töötasid sellised teadlased nagu Max Planck ja Albert Einstein välja kaasaegse valgusteooria. See mitte ainult ei näidanud, et valgus käitub nii laine kui ka osakesena, vaid viis ka uute mõtteviisideni kogu Universumi üle.
Tänapäevase teooria kohaselt on valgusel duaalne olemus. Kuna sellel on lained, muudab kauget vihmasadu läbiv päikesevalgus vikerkaareks. Kuid kui valgus lööb päikesepatarei, siis annab see energiat väga väikeste pursketena. Mateeria osakestel on sellised nimed nagu prooton, elektron ja neutron. Valguse osakesi nimetatakse footoniteks; igaüks on pisike, diskreetne kimp, mille energia määrab valguse lainepikkus: mida lühem lainepikkus, seda suurem on energia.
1905. aastal avastas Albert Einstein, et valgus on universumi struktuuri jaoks põhiline, ühendades selle ruumi, aja, energia ja ainega. Ehkki te ei koge seda otseselt igapäevaelus, tõmbuvad objektid kokku ja muutuvad valguse kiiruse lähedal liikudes raskemaks. Samuti aeglustub väga kiirete objektide jaoks nende aeg võrreldes ülejäänud Universumiga. Ja oma kuulsa ekvivalentsuse põhimõttega, E = mc ruudus, näitas Einstein, et kõik objektid sisaldavad tohutut energiat; energiahulga leidmiseks korrutatakse objekti mass valguskiirusega, ruut.
