Elektromanyetik dalga teorisi olarak bilinen kavram, James Clerk Maxwell ve Heinrich Hertz'in çalışmaları ile ortaya çıkmıştır. Maxwell'in öngördüğü elektrik ve manyetik denklemlere göre, elektromanyetik alanlar hem yapı hem de eylemde bir dalgayı andırır. Elektromanyetik dalgalar, ışığın hızını ölçerek çakışır ve ışığı elektromanyetik bir dalganın kendisi yapar.
Elektrik alanlar mekansal olarak değişkendir ve zamanla değişen bir manyetik alan oluşturur. Aynı şekilde, manyetik alanlar da aynı şekilde çalışacak ve bu iki kavramın aynı anda çalışmasını sağlayacaktır. Birlikte iki alan salınacak ve elektromanyetik bir dalga yaratacaktır.
Elektromanyetik dalga teorisinin fiziksel özellikleri elektrodinamik biçimini alır. Teorinin bu yüzü, aynı alanda bulunan herhangi bir elektromanyetik alanın bir vektör alanı, yön ve uzunluktaki bir dalga olarak kabul edildiği anlamına gelir. Bu nedenle, diğer vektör alanları ile birlikte birleşebilir. Örneğin, bir elektromanyetik dalga bir molekülü etkilediğinde, o molekül içindeki atomlar kendi elektromanyetik dalgalarını yayarak orijinal dalgayı etkileyerek salınmaya başlar. Elektromanyetik dalga teorisine göre, bu kırılma, hızdaki bir değişiklik veya kırınım, dalga boyunda bir değişikliğe neden olacaktır.
Işık bir tür elektromanyetik dalga olduğundan, teori ışığın salınımının diğer statik elektrik veya manyetik alanlardan etkilenemeyeceğini belirler. Bununla birlikte, kristalin içinden geçen ışık gibi belirli dış olaylar arasındaki etkileşimler bir etkiye sahip olabilir. Elektromanyetik dalga teorisine göre, ışığı etkileyen manyetik alanlar Faraday etkisine neden olur ve ışığı etkileyen elektrik alanları ışık dalgalarının hızını azaltan Kerr etkisine neden olur.
Frekans, elektromanyetik dalga teorisinin çok önemli bir yönüdür. Dalga salınımı frekans için birim olan hertz tarafından ölçülür. Bir hertz, saniyede bir salınıma eşittir. Işık durumunda olduğu gibi elektromanyetik bir dalga farklı frekanslarda dalgalar oluşturduğunda, bir spektrum olarak kabul edilir.
Foton adı verilen küçük enerji parçacıkları, elektromanyetik radyasyonun temel birimleridir. Fotonlar hareket ederken, dalga izler ve parçacıkla orantılı bir frekans oluşturur. Fotonlar, sırayla elektronları heyecanlandıran atomlar tarafından emilir. Elektron, yeterince yüksek bir enerji seviyesine ulaştığında, çekirdeğin pozitif çekiminden kaçar. Elektron enerji seviyesi düşerse, ışığın bir foton yayılır.
Elektromanyetik dalga teorisi, herhangi bir elektrik yükünün hızlanmasının veya manyetik alandaki değişikliğin radyasyon ürettiğini belirtir. Bu radyasyon, bir dalga veya bir parçacık biçiminde gelebilir. Hız, dalga boyu ve frekans, dalgalarla ilişkili faktörlerdir. Parçacıklar, frekansa eşit bireysel enerji içerir. Türüne bakılmaksızın, elektromanyetik radyasyon vakumda ışık hızında hareket eder. Bu gerçek Albert Einstein'ı görelilik teorisini kurmaya itmiştir.
