Isaac Newton non ipotizzò mai che la luce fosse costituita da onde. Formulò invece una teoria corpuscolare che si contrapponeva alla teoria ondulatoria, sostenuta da Robert Hooke e Christian Huygens, secondo la quale la luce è dovuta, come il suono, alla vibrazione meccanica di un mezzo (l'aria per il suono, l'etere per la luce). Entrambe le teorie stabilivano un legame fra un'ipotesi astratta sulla natura della luce (corpuscolare o ondulatoria) e sulle sue proprietà che era possibile studiare con gli esperimenti (all'epoca piuttosto limitate). Inizialmente prevalse la teoria corpuscolare che appariva più semplice, e solo nel sec. XIX, soprattutto per merito di Thomas Young e di Augustin-Jean Fresnel e dei loro esperimenti, si affermò la teoria ondulatoria. Con la definizione da parte di Albert Einstein del quanto di luce (fotone), torna in auge la teoria corpuscolare e le leggi dell'ottica appaiono chiaramente stabilite. Il problema della loro interpretazione è diventato però molto più difficile perché le due concezioni si ripresentano (l'una con il fotone, l'altra con la frequenza), anche se i due termini ormai non hanno più un significato strettamente letterale.

Newton cominciò a interessarsi di ottica cercando di ridurre le aberrazione cromatiche delle lenti non sferiche. Accortosi che lavorando le lenti si otteneva solo un piccolo miglioramento delle aberrazioni cromatiche, cominciò a fare esperimenti sulla dispersione dei colori. Notò che, facendo passare un sottile raggio di luce bianca attraverso un prisma, il raggio si disperdeva in raggi di luce di diverso colore che coprivano l'intero spettro visivo (dal rosso al violetto). Facendo poi passare ciascun raggio monocromatico attraverso un secondo prisma, il raggio veniva soltanto deviato senza mutare colore.

Newton dimostrava così che la luce, bianca o colorata, subisce una deviazione (rifrazione) passando da un mezzo trasparente a un altro, che la luce bianca è una mescolanza di luce di tutti i colori e che il prisma separa tale mescolanza nelle sue parti componenti poiché la luce di ciascun colore veniva rifratta con un angolo di deviazione diverso. Da questi esperimenti Newton concluse che la luce aveva natura corpuscolare, ovvero che era un aggregato di corpuscoli di specie diversa (corrispondenti a quella diversità che noi percepiamo come colori), proiettati con velocità costante dai corpi luminosi.