A quanta de um medidor de campo Abeliano deve ser sem massa, bosões não carregadas, enquanto a simetria não é quebrada; Assim, o fotão está previsto para ser sem massa, e têm um valor zero carga eléctrica e spin inteiro. A forma particular da interação eletromagnética especifica que o fóton deve ter rotação ± 1; assim, a sua helicidade deve ser . Esses dois componentes de spin correspondem aos conceitos clássicos de luz polarizada circularmente destro e canhoto. No entanto, os transitórios fótons virtuais de eletrodinâmica quântica também pode adoptar estados de polarização não físico.
No prevalecente Modelo Padrão da física, o fóton é um dos quatro bósons na interação eletrofraca; o outros três são indicados W + , W - e Z 0 e são responsáveis ​​pelo interação fraca. contrário o fóton, estes bósons têm massa, devido a um mecanismo que quebra o seu SU (2) calibre simetria. A unificação do fóton com bósons W e Z na interação eletrofraca foi realizado por Sheldon Glashow, Abdus Salam e Steven Weinberg, para o qual foram concedidos os 1,979 Prêmio Nobel de Física. físicos continuam a hipótese de grandes teorias unificadas que conectam esses quatro bósons com os oito bósons glúon de cromodinâmica quântica; No entanto, as previsões-chave destas teorias, como o decaimento do próton, não foram observados experimentalmente.
A energia de um sistema que emite um fotão é diminuída pela energia do fotão medido no quadro resto do sistema emissor, o que pode resultar numa redução na quantidade de massa . Da mesma forma, a massa de um sistema que absorve um fotão é aumentada por um valor correspondente. Como uma aplicação, o balanço de energia de reações nucleares envolvendo fótons é comumente escrito em termos das massas dos núcleos envolvidos, e os termos do formulário para os fótons gama (e para outras energias relevantes, tais como a energia de recuo dos núcleos).