人們註意到電磁現象首先是從它們的力學效應開始的。庫侖定律揭示了電荷間的靜電作用力與它們之間的距離平方成反比。 A.-M.安培等人又發現電流元之間的作用力也符合平方反比關系，提出了安培環路定律。基於這與牛頓萬有引力定律十分類似，S.D.泊松、C.F.高斯等人仿照引力理論，對電磁現象也引入了各種場矢量，如電場強度、電通量密度（電位移矢量）、磁場強度、磁通密度等，並將這些量表示為空間坐標的函數。但是當時對這些量僅是為了描述方便而提出的數學手段，實際上認為電荷之間或電流之間的物理作用是超距作用。直到M.法拉第,他認為場是真實的物理存在,電力或磁力是經過場中的力線逐步傳遞的，最終才作用到電荷或電流上。他在1831年發現了著名的電磁感應定律，並用磁力線的模型對定律成功地進行了闡述。1846年,M.法拉第還提出了光波是力線振動的設想。J.C.麥克斯韋繼承並發展了法拉第的這些思想，仿照流體力學中的方法，采用嚴格的數學形式,將電磁場的基本定律歸結為4個微分方程，人們稱之為麥克斯韋方程組。在方程中麥克斯韋對安培環路定律補充了位移電流的作用，他認為位移電流也能產生磁場。根據這組方程，麥克斯韋還導出了場的傳播是需要時間的，其傳播速度為有限數值並等於光速，從而斷定電磁波與光波有***同屬性，預見到存在電磁輻射現象。靜電場、恒定磁場及導體中的恒定電流的電場，也包括在麥克斯韋方程中，只是作為不隨時間變化的特例。