在17世纪已出现了关于光是一种“作用”还是一种“实体”的争论。后来逐渐发展成为两种学说，一种是以牛顿为代表的微粒说，简而言之即认为光是从光源发出的物质微粒流，在均匀的媒质中以一定的速度传播；另一种是以惠更斯提出的波动说为代表，认为光是一种振动形式，以波的形式向周围传播。
笛卡尔可以看成是波动说的第一人。但是他在谈到视觉效应时，把光比作脉冲波动，否认是一种微粒，而在解释光的折射和反射时又运用物体的碰撞运动来比喻，所以他在光本质的看法上是模糊的。
17世纪的伽森狄(1592—1645)主张的是“微粒说”。1638年，他进一步研究了古代原子论思想，并认为：物质本身是一种坚硬粒子组成的，这些粒子在各个方向上运动，数量极多。
原子论是当时人们认识物质结构的基础，而且几何光学在当时已相当成熟，所以人们很自然地把光看成是粒子流，这样就宣告了光的直线传播和反射定律，而且也可以与折射定律不发生矛盾。这种学说支持率很高。
17世纪末，惠更斯提出光的波动说。在发表的《论光》专著中，惠更斯认为光的运动不是物质微粒而是媒质的运动，即波动。
惠更斯指出：“假如注意到光线向各个方向以极高的速度传播，以及光线从不同的地点甚至完全相反的地方发出时，光射线在传播中一条光线穿过另一条光线而相互毫不影响，就会完全明白这一点：当我们看到发光的物体时，绝不可能是由于从它所发出的物质，像穿过空气的子弹和箭一样，通过物质迁移所引起的。”
与声波、水波类比，惠更斯从光速有限性论证了光是球面波。
惠更斯原理是：在波的传播过程中，波阵面上的每一点都是新的水波的中心，这些子波的包络就给出了波阵面的新位置。
此学说很好地解释了光的反射与折射现象，以及方解石的双折射现象。后来，这被丹麦科学家巴尔多林在1669年证实。
但是惠更斯认为光是纵波，这样他无法解释光的干涉、衍射和偏振。并且，惠更斯否认光波具有周期性。
1665年，胡克在《显微术》一书中主张“光是一种振动”。他认为光是在稀薄的媒质中传播，是一种横向振动。
牛顿认为波动说的缺陷在于：
其一，光如果是波动，应该有绕射现象，但是没有观察到这种绕射；
其二，方解石双折射现象的解释并不完备确凿。
其三，波动说所依赖的介质很值得怀疑，至今不能证明。
牛顿其实不是完全排斥光的波动说。他认为当光投射到一个物体上时，可以激起物体中粒子的振动。牛顿还提出了光的周期性。
这两个学说有一个理论推导而互相矛盾：微粒说认为，光在折射时，密媒质中的光速大于疏媒质中的光速，波动说认为恰恰相反。因为实验条件无法满足，所以均不能证实。两种学说一直在争论。
在18世纪，可能由于牛顿的崇高地位，人们普遍认可微粒说。
然而在19世纪，托马斯·扬和菲涅耳使波动说复兴。
托马斯·扬是医学博士，兼通哲学、数学、考古、音乐以及绘画。
1800年，扬发表了《关于光和声的实验》论文。他提出否定微粒说，理由是：
第一，强光和弱光的速度是相同的，微粒说不能很好地解释这个现象；
第二，光线从一种介质进入其他介质时，部分发生反射，部分发生折射，微粒说十分牵强。
托马斯·扬在实验的基础上推导出了干涉原理，这就是波动光学的基本原理。干涉现象是波的共同特征。光的干涉即同一光源的同一部分上发出的两列光，在交迭的空间某些地方出现亮度与颜色的变化。
在1807年《自然哲学讲义》中，扬描述了双缝干涉的实验。
由于学界气氛的落后与守旧，扬的重大发现没有引起重视，直到菲涅耳的波动说确立。
菲涅尔是法国物理学家，由于反对拿破仑，曾经入狱。1819年，他与阿拉哥一起证实了光是一种横波。有意思的是，权威院士泊松认为，如果光是波的话，把小圆盘放在光束中，则在小圆盘后面一定距离处的屏幕上盘影的中心点出现亮斑。
泊松认为出现亮斑是很荒谬的事情。然而这恰恰成为菲涅耳理论正确性的证明。
菲涅尔与托马斯·扬交流经验，互相促进，打破了统治已久的微粒说。
此外，1669年和1808年，丹麦巴塞林纳斯和法国马吕斯引进了“光轴”与“光的偏振”，偏振表明光是横波。
波动说提出的新问题是光的媒介。人们一般认为光的媒介看不见摸不着，称之为以太。物理学家基于光是机械波的认识，不断修正和补充以太模型，但始终不理想。
麦克斯韦建立了统一的光学与电磁学理论，光被看作是电磁波，机械以太被电磁以太所替代。
以太问题始终是经典物理的一大隐患。
光的本质之争并没有澄清，一直到爱因斯坦。
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