광성자(光腥子, photon)는 전자기파의 양자이며, 빛의 기본 단위로 간주된다. 전자기 스펙트럼의 모든 형태—가시광선, 적외선, 자외선, X선 등—의 에너지를 전달하는 역할을 한다. 광성자는 질량이 없으며, 항상 빛의 속도로 이동한다. 이로 인해 광성자는 상대성 이론의 원리와 잘 맞아떨어진다.

광성자는 양자역학의 중요한 개념으로, 광자의 에너지는 주파수와 관련이 있다. 에너지는 플랑크 상수(h)와 주파수(ν)의 곱으로 표현되며, E = hν로 나타낼 수 있다. 이 식은 광성자가 가진 에너지가 그 주파수에 비례함을 의미한다.

광성자는 또한 전자기력의 매개체로 작용하여 전자기적인 상호작용을 가능하게 한다. 이를 통해 물질과 빛 간의 상호작용, 예를 들어 흡수, 방출, 산란 등의 현상이 일어난다. 또한 광성자는 물리학에서 중요한 역할을 하며, 양자역학과 상대성 이론의 통합적 이해에 기여한다.

광성자의 개념은 또한 현대 과학 기술에서 다양한 응용을 가지며, 레이저, 광통신, 태양 광 발전 등 여러 분야에서 활용된다. 광성자는 우주에서의 물리적 현상 이해에서도 핵심적인 요소로, 우주 배경 복사와 같은 천체 물리학적 연구에 많은 기여를 하고 있다.