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I risultati dell'analisi sperimentale dello spettro del corpo nero, che non erano in accordo con i principi della fisica classica, furono giustificati sul piano teorico dal fisico tedesco Max Planck. Secondo la fisica classica, le molecole di un solido oscillano intorno alle posizioni di equilibrio compiendo vibrazioni che si verificano a tutte le frequenze e con ampiezza direttamente proporzionale alla temperatura del corpo; l'energia termica del solido verrebbe quindi convertita continuamente in radiazione elettromagnetica. Planck reinterpretò il fenomeno postulando che l'irraggiamento da parte di un corpo, o di un solido incandescente, avvenisse per emissione di quantità discrete di energia, dette quanti, o fotoni. 

Ogni fotone ha una lunghezza d'onda caratteristica e un'energia E = hf, dove f è la frequenza dell'onda. La relazione che sussiste tra la lunghezza d'onda l e la frequenza è l f = c, dove c è la velocità della luce. La frequenza viene espressa in hertz (Hz), o cicli al secondo, mentre la costante h, ora nota come costante di Planck, ha un valore molto piccolo (6,626 × 10-34 joule-secondo). Con l'ipotesi quantistica, Planck ripropose la teoria della natura corpuscolare della luce.