光の波長程度の周期的な屈折率分布を持つ光材料で、フォトニックバンドギャップ（photonic bandgap）とよばれる光が伝播しない波長域を形成することから、固体結晶に模して命名された。発光や光の伝播を人工的に制御できる新しい光材料として注目されており、超小型のレーザー（フォトニック結晶レーザー）、光学部品、光集積回路などへの応用が期待されている。また同様の概念を、光ファイバーに導入したフォトニック結晶ファイバー並びにフォトニックバンドギャップファイバー（総称してホーリーファイバー〈holey fiber〉ともいう）は、超広帯域光通信用や非線形光学素子（光の波長を変えることができる等の特徴がある素子）として注目されている。