真空中における電磁波や光波の媒質は、現在では空間そのものと考えられている。古くはエーテルという架空の媒質が想定されていたが、アインシュタインの特殊相対性理論によって、想定の必要性は否定された。この「否定」は、「存在しない事が完全に証明された」のではなく、「存在していようがしていまいがどちらでも構わない事が判明した」の意である。
光速度は媒質に影響を受け、真空中で最大となる（秒速299,792,458 m）。なお、真空という媒質の中を移動する光の速度は、この宇宙における最大の速度であるとされている。
透明な物質も光の媒質となる。水や大気、ガラスなどがそれに該当する。水や空気の中では、光の速度は真空中を移動する時より低下する。そのため、条件を揃えれば荷電粒子を（その媒質における）光速度より速く移動させる事も出来る。この際の発光現象をチェレンコフ放射と呼ぶ。