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La luz se compone de partículas llamadas fotones y por lo tanto intrínsecamente es "granulosa" (cuantizada); la óptica cuántica es el estudio de la naturaleza y los efectos de esto. Laprimera indicación de que la luz puede ser cuantizada vino de Max Planck en 1899 cuando modeló correctamente la radiación del cuerpo negro asumiendo que el intercambio de energía entrela luz y la materia solamente ocurría en cantidades discretas que él llamó cuantos. Era desconocida si la fuente de estas cantidades discretas era la materia o la luz. En 1905, AlbertEinstein publicó la teoría del efecto fotoeléctrico. Parecía que la única explicación posible para el efecto fotoeléctrico era la existencia de partículas de luz llamadas fotones. Másadelante, Niels Bohr demostró que los átomos estaban también cuantizados, en el sentido que solamente podían emitir cantidades discretas de energía. La comprensión de la interacción entre laluz y la materia que siguieron después de estos desarrollos no solamente formaron la base de la óptica cuántica sino también fueron cruciales para el desarrollo de la mecánica cuánticacomo un todo. Sin embargo, los subcampos de la mecánica cuántica que se ocupaban de la interacción de la materia-luz fueron considerados principalmente más como investigación sobre lamateria que sobre luz y por lo tanto, se hablaba más de la física atómica y la electrónica cuántica que sobre la óptica cuántica.

Esto cambió con la invención del máser en 1953 y delláser en 1960. Con la ciencia del láser, es decir, la investigación de los principios, diseño y el uso de éstos dispositivos, la óptica cuántica se convirtió en un campo importante, y lamecánica cuántica que fundamenta los principios del láser fue estudiada ahora con más énfasis en las características de la luz, y así el nombre de óptica cuántica llegó a ser habitual.