Fotonika yra plati studijų sritis, apimanti įvairių šviesos formų tyrimus ir pritaikymą. Lauką domina ne tik matomos šviesos spektras; Ultravioletiniai ir infraraudonieji spinduliai taip pat yra labai svarbūs. Fotonikos srityje iš pradžių buvo siekiama pritaikyti šviesą užduotims, kurias anksčiau buvo galima išspręsti tik naudojant elektroniką, pavyzdžiui, telekomunikacijas. Šiuolaikinė sritis siekia tęsti šias pastangas ir ją plėsti, ieškodama bet kokių šviesos pritaikymų. Fotonika remiasi ir prisideda prie kelių kitų sričių, tokių kaip kvantinė elektronika ir šiuolaikinė optika.
Yra daug šviesos ir jos elgesio aspektų, kurie yra svarbūs tiems, kurie studijuoja fotoniką mokslo ar pramonės tikslais. Pavyzdžiui, šviesos perdavimas yra svarbus, nes reikia efektyviai ir patikimai perkelti duomenis į tolimas vietas ir iš jų. Tam dažnai naudojami šviesolaidiniai kabeliai. Šviesos spinduliavimas ir stiprinimas taip pat svarbūs kuriant ir manipuliuojant efektyviais signalais.
Šviesos jutimas yra ypač svarbus fotonikoje, nes eksperimentuose ir bandymuose naudojamą šviesą dažnai reikia kiekybiškai įvertinti ir ji gali būti net nematoma. Kai kurie šviesos aptikimo prietaisai yra cheminio pobūdžio; pavyzdžiui, tam tikro dažnio ar intensyvumo šviesa gali sukelti specifinį cheminį poveikį. Kiti detektoriai veikia kaip termometrai ir reaguoja į gaunamos šviesos tiekiamą šilumą.
Fotonikos sritis naudojama daugelyje skirtingų pramonės šakų, pradedant plataus vartojimo elektronika ir baigiant robotika. Pavyzdžiui, brūkšninio kodo skaitytuvai ir DVD skaitytuvai yra šviesos technologijos. Medicinoje šviesa lazerių pavidalu naudojama regėjimo korekcijai ir tatuiruočių šalinimui. Karinis pritaikymas apima infraraudonųjų spindulių aptikimą, siekiant atskleisti šilumos šaltinius tamsoje. Kai kurios fotonikos programos naudojamos tik pramogoms; tai lazerių šou ir holografinis menas.
Platus fotonikos komercinių, pramoninių ir karinių pritaikymų spektras užtikrina, kad tai paprastai yra gerai finansuojama ir klestinti mokslinių tyrimų sritis. Yra daug šviesos tyrimo ir taikymo aspektų, todėl yra daug skirtingų šviesos elgesio ir naudojimo aspektų, kuriuos galima ištirti bet kuriuo metu. Viena bendra studijų sritis yra moduliavimas, būdas, kuriuo informacija gali būti koduojama į šviesą. Paprasčiausias moduliavimo būdas yra vieno šviesos šaltinio įjungimas ir išjungimas pagal nurodytą kodą, pvz., Morzės kodą. Kiti moduliavimo metodai, tokie kaip stačiakampio dalijimosi dažnių tankinimas, siekia panaudoti skirtingas skirtingų šviesos šaltinių savybes, tokias kaip dažnis, siekiant siųsti sudėtingesnius ir efektyvesnius signalus.