Elektronen können elektromagnetische Wechselwirkungen machen. Dies kann beispielsweise an der Emission und Absorption von Lichtquanten gezeigt werden. Wenn sich der Zustand eines Elektrons ändert, so enthält eine theoretische Beschreibung dieser Änderung mindestens die Emission oder Absorption eines Photons.
Mathematisch wird dies dann mit Hilfe der Operator-Schreibweise dargestellt. Ein solcher Hamilton-Operator wäre beispielsweise für die Emission eines Photons:
Dabei ist 
der Erzeugungs-, 
der Vernichtungsoperator des Elektrons sowie 
der Erzeugungsoperator des Photons.
Aufgrund der Energie-Impuls-Beziehung der speziellen Relativitätstheorie verursacht diese Emission bzw. Absorption aber einige Probleme, die durch das Betrachten von Teilchen in virtuellen Zuständen gelöst werden können. Siehe hierzu die nächste Seite.