На пријелазу у 20. век, нова открића о природи светлости противречила су старим моделима, стварајући контроверзу међу физичарима. Током тих бурних година научници попут Макса Планцка и Алберта Ајнштајна развили су модерну теорију светлости. То је не само показало да се светлост понаша и као талас и као честица, већ је довело и до нових начина размишљања о читавом Универзуму.
Према савременој теорији, светлост има двојаку природу. Будући да има таласе, сунчева светлост која пролази кроз далеку кишну олују чини дугу. Међутим, када светлост удари у соларну ћелију, она испоручује енергију као низ врло малих рафала. Честице материје имају имена као што су протон, електрон и неутрон. Честице светлости називају се фотони; сваки је сићушни, дискретни сноп чија се енергија одређује таласном дужином светлости: што је таласна дужина краћа, то је енергија већа.
1905. године Алберт Ајнштајн је открио да је светлост фундаментална за структуру универзума, повезујући је са простором, временом, енергијом и материјом. Иако то не доживљавате директно у свакодневном животу, предмети се скупљају и постају тежи док се приближавају брзини светлости. Такође, за врло брзе предмете време им се успорава у поређењу са остатком Универзума. И својим познатим Принципом еквиваленције, Е = мц на квадрат, Ајнштајн је показао да сви предмети садрже огромну енергију; да бисте пронашли количину енергије, множите масу предмета брзином светлости, квадратом.