某一粒子的速度是很简单明确的概念，但是光的速度（以及其其它波的现象）则是非常复杂的问题。有几种不同概念的速度（尤其是当光在介质中传播时），并且它们具有不同的数值： 

• 相速度是相位波前传播的速度。 

• 群速度是光强最大值传播的速度（例如，脉冲峰值）。 

• 信息传播的相速度和群速度不同，参阅词条因果关系。 

图1给出了不同的速度。这个例子中，不同频率成分的相速度随频率线性变化：高频成分波前传播更慢。脉冲最大值与波前重叠，并且以群速度传播。更多细节在群速度词条中给出。 

图1：光脉冲在色散介质中的传播。不同频率成分的相位波前以不同的速度传播，并且脉冲以群速度传播，群速度小于相速度。 

当光在非各向同性介质中传播时，情况更加复杂，尤其是在波导中。 

真空中的相速度等于群速度（平面波）为c = 299 792 458 m/s。在国际单位制中（SI），真空光速的定义与实际值完全符合。并且与秒的定义结合（采用铯原子超精细跃迁定义），可以确定米的长度。 

在有些情况下，通常存在吸收或增益共振时，相速度甚至群速度会大于真空光速（参阅超光速传输，“快光”），但是这并不违反因果关系。还有一些情况下，在一个很窄的光谱区域光速会变慢（慢光）。窄带共振时，能够观察到速度减小很多，例如，在超冷气体中会发生。 

更奇特的效应是在有些情况下存在负群速度和负的dn / dω。 

在基础物理中，真空光速非常重要。爱因斯坦相对论理论的一个基石就是真空光速是恒定的，即在所有惯性系统中都是相等的，并且与传播方向无关。不存在光以太，在其中光具有默认速度。爱因斯坦根据这一假设得到了关于时间和空间具有深远意义的结论。例如，实验上证实的时间延缓效应，移动物体的长度收缩以及任何物体都无法达到或者超过光速。光在理论中的核心作用表明电磁场是直接与时空有关的，尽管这一关系目前还不能完全理解。