Интерес к круговой поляризации вызван следующим свойством.
Фотон с круговой поляризацией имеет определенное значение момента импульса вдоль направления распространения, соответствующая компонента момента импульса равна 
или — 1 в зависимости от поляризации (правой 
или левой 
).
Для доказательства предположим, что излучение находится в одном из состояний 
определяемых равенством
Такое состояние представляет фотон с импульсом 
и правой 
или левой 
круговой поляризацией. Можно показать (задача 8), что
где векторные операторы 
определены равенствами (191 а) и (191 б). Согласно уравнению (190) полный момент импульса 
равен сумме этих операторов. Обозначая компоненту 
вдоль вектора 
через 
и используя предыдущие уравнения, получаем требуемый результат
Это свойство характеризует частицу спина 1. Точнее, если частица спина 1 имеет определенное значение импульса 
то компонента орбитального момента импульса вдоль 
исчезает, а соответствующая компонента спина может принимать три значения: 1, 0, —1. Однако в случае фотона продольные плоские волны, отвечающие нулевому значению компоненты спина, отсутствуют.
могут иметь различную поляризацию. В классической теории поляризация определяет направление осцилляций поперечного электрического поля и фиксируется (с точностью до фазы) вещественным или комплексным единичным вектором, перпендикулярным направлению распространения k. Такое определение поляризации без труда переносится и на случай квантовой теории. Каждому значению импульса отвечают две линейно независимые поляризации 
и любая другая возможная поляризация фотона задается линейной комбинацией таких поляризаций.
. Эти векторы можно выбрать таким образом, чтобы тройка 
и 
образовывала орты правоориентированной декартовой системы координат, что фиксирует 
с точностью до вращений вокруг оси распространения
. Символом А будем обозначать величины, выраженные в этом базисе. Так можно определить операторы рождения 
и уничтожения фотонов с круговой поляризацией; соответствующая плоская волна равна
