תכונות רבות של פוטון בודד, כגון צפיפות, מסת מנוחה ותנע זויתי אורביטלי, אינם ידועים עדיין. במחקר קודם, הפוטון הוצג כספרואיד נוזל-על בעל צורת מבנה מוארכת לאורך צירי הקוטב, עם רדיוס בעל ציר ארוך, רדיוס בעל ציר קצר, ונפח, המגולם בשני סיבובים – רוחבי ואורכי – האחראים על המסלול הלולייני התלת-מימדי של הגל האלקטרומגנטי. במחקר זה, מסת המנוחה, הצפיפות והאנרגיה של הפוטון נגזרים מתמטית, והיחס בין הרדיוס של הפוטון ותדירותו מוצגת.
בנוסף, מובהר ההבדל בין אורכי הגל קומפטון ודה ברולי. חישובי הצפיפות, הנפח ומסת המנוחה של הפוטון תואמים תוצאות ניסויים קודמים. הסיבובים האורכיים והרוחביים הסימולטניים של הפוטון הינם כוחות נעים בעלי מסלולים אורכיים ורוחביים, שהם המקור לצורת הסליל התלת-ממדי של השדה האלקטרומגנטי.
מוצע מנגנון חדש לתנועת הפוטון, ומתגלה הסיבה למסת האפס של פוטון נע; פוטון הנע במרחב הינו בעל אפס מסה משום שגבולותיו מציגים אפס מהירות יחסית עם הריק שבסביבו.
התנע הזוויתי האורביטלי של הפוטון מתואר כעושה שימוש בתפיסות סיבוב דומות וכמיישם חוקי הידרודינמיקה. לפוטון מסתובב וקטור מהירות זוויתית ששיעורה מודד את המהירות בה הרדיוס של הציר המרכזי חולף על פני זווית, שכיוונו מציין את ציר הסיבוב המרכזי, וניתן באמצעות חוק היד הימנית. זווית הסטייה מחושבת תוך שימוש בפונקציות טריגונומטריות, ומקור פקטור לורנץ מתגלה.
