Newton egyik legfontosabb témája a fény volt, amelyről második legjelentősebb művében, az 1704-ben kiadott Optikában írt. Newton elméleti előrelépése a fény természetére vonatkozott. Azt állította, hogy a fény apró részecskékből („korpuszkulumokból”) áll, amelyek olyasféleképpen lövellnek ki a fényforrásból, mint golyók a puskából. Newton ezzel a fény számos ismert tulajdonságát meg tudta magyarázni, elképzelése szemben állt kortársa, Huygens elképzelésével, aki szerint jobban megérthetjük a fényt, ha hullámtermészetűnek képzeljük el.
A maga idejében Newton fényelmélete győzedelmeskedett, a XIX. századi tudósok szerint helytelenül, mert szerintük a fénnyel végzett új kísérleteiket a hullámok fogalmaival lehet megmagyarázni. A fény természetének megértése azonban igen nehéznek bizonyult. Most olyasvalaminek tekintjük, ami néha részecskeként, néha hullámként viselkedik.