用经典的图像看，就是光是横波，振动方向垂直于传播方向有两个自由度。在量子力学中，粗略地说，由于量子态的叠加原理，只需要取两个互相正交的方向作为振动方向的基即可叠加出任意的偏振状态，这两个正交的方向就是光子的两种偏振状态。当然，这里的"正交"是广义的，是指两个态正交，比如左旋偏振和右旋偏振，不一定是几何上的偏振方向的正交。光子态由光子的基本性质可知，不同种类的光子是以其能量、动量和偏振等特征加以区分的，而这些不同的特征所决定的光子状态称为光量子态。