Au XVII^e siècle, on formalise la réfraction par la loi de Snell-Descartes.

Isaac Newton (1643-1727) utilise les lois de la balistique pour expliquer cette réfraction et retrouver la loi de Snell-Descartes, en postulant que la lumière se comporte comme un ensemble de projectiles, de corpuscules.

Christiaan Huygens (1629-1695) montre que les lois de la réfraction s'expliquent si on considère la lumière comme une onde. La notoriété de Newton éclipse cependant les travaux de Huygens publiés à la fin de sa vie.

Quand des ondes rencontrent un obstacle ou un orifice, elles franchissent cet obstacle en se propageant d'une manière qui n'est plus rectiligne : c'est la diffraction. La diffraction de la lumière est connue au moins depuis le XVII^e siècle mais n'a pu être mathématiquement étudiée qu'au XIX^e siècle.

Thomas Young (1773-1829) est resté célèbre pour ses expériences sur le phénomène de diffraction et les interférences (diffraction de la lumière par deux obstacles côte à côte), relançant la théorie de la nature ondulatoire de la lumière.

Augustin Fresnel (1788-1827) utilise les mêmes expériences que Young mais parvient, lui, à prédire par le calcul les figures de diffraction observées. C'est la preuve définitive que la lumière possède bien un caractère ondulatoire, vibratoire, mais personne ne sait dire de quoi est faite cette vibration.

James C. Maxwell (1831-1879) montre que la lumière est la superposition d'un champ électrique et d'un champ magnétique : une onde électromagnétique.