Fotonika je široko področje študija, ki vključuje raziskovanje in uporabo svetlobe v vseh njenih številnih oblikah. Polje ne zanima le spekter vidne svetlobe; Zelo pomembna sta tudi ultravijolična in infrardeča svetloba. Področje fotonike je bilo prvotno namenjeno uporabi svetlobe za naloge, ki so jih prej lahko reševali le z elektroniko, kot so telekomunikacije. Sodobno področje želi nadaljevati to prizadevanje in ga razširiti z iskanjem vseh in vseh aplikacij za svetlobo. Fotonika črpa in prispeva k številnim drugim področjem, kot sta kvantna elektronika in sodobna optika.
Obstaja veliko vidikov svetlobe in njenega obnašanja, ki so pomembni za tiste, ki preučujejo fotoniko za znanstvene ali industrijske namene. Prenos svetlobe je na primer pomemben zaradi potrebe po učinkovitem in zanesljivem prenosu podatkov na oddaljene lokacije in z njih. V ta namen se pogosto uporabljajo optični kabli. Oddajanje in ojačanje svetlobe sta prav tako pomembna za proizvodnjo in manipulacijo učinkovitih signalov.
Zaznavanje svetlobe je še posebej pomembno pri fotoniki, saj je treba svetlobo, ki je vključena v poskuse in teste, pogosto količinsko opredeliti in morda sploh ni vidna. Nekatere naprave za zaznavanje svetlobe so kemične narave; na primer svetloba določene frekvence ali jakosti lahko povzroči poseben kemični učinek. Drugi detektorji delujejo kot termometri in se odzivajo na toploto, ki jo odda vhodna svetloba.
Področje fotonike se uporablja v številnih različnih panogah, od zabavne elektronike do robotike. Skenerji črtne kode in čitalniki DVD-jev so na primer tehnologije, ki temeljijo na svetlobi. V medicini se svetloba v obliki laserja uporablja tudi za korekcijo vida in odstranjevanje tetovaž. Vojaške aplikacije vključujejo zaznavanje infrardeče svetlobe za izpostavljanje virov toplote v temi. Nekatere aplikacije fotonike se v celoti uporabljajo za zabavo; ti vključujejo laserske oddaje in holografsko umetnost.
Široka paleta komercialnih, industrijskih in vojaških aplikacij na področju fotonike zagotavlja, da je na splošno dobro financirano in uspešno področje znanstvenih raziskav. Preučevanje in uporaba svetlobe ima veliko vidikov, zato obstaja veliko različnih vidikov obnašanja in uporabe svetlobe, ki jih je mogoče preučevati kadar koli. Eno skupno področje študija je modulacija, način, na katerega se informacije lahko kodirajo v svetlobo. Najenostavnejša metoda modulacije je vklop in izklop enega vira svetlobe v skladu z določeno kodo, kot je Morsejeva abeceda. Druge metode modulacije, kot je ortogonalno frekvenčno multipleksiranje, stremijo k uporabi različnih kvalitet različnih svetlobnih virov, kot je frekvenca, za pošiljanje bolj zapletenih in učinkovitejših signalov.