Quando si parla di elettromagnetismo, si deve anche parlare anche di "onde"; ma non possiamo "vedere" le onde elettromagnetiche allo stesso modo in cui vediamo gli oggetti che ci circondano: queste onde risultano "visibili" agli scienziati solo attraverso lo studio dei loro effetti sulle diverse sostanze.
Parliamo anzitutto di un'onda che possiamo vedere. Se gettiamo, per esempio, una pietra in acqua stagnante, la superficie s'increspa formando anelli che si allargano sempre più. In ciascun punto dell'anello l'acqua si solleva al di sopra della sua posizione di riposo, cade poi al di sotto di essa e ritorna nuovamente in riposo quando l'anello si allontana. Tale perturbazione viene detta onda. Se lanciamo nell'acqua stagnante parecchie pietre a intervalli regolari, produciamo un treno di onde. II risultato di questo movimento di onde in una sostanza è un trasferimento di energia da un punto all'altro senza trasporto della sostanza stessa. Nel nostro caso l'energia di lancio della pietra viene trasferita all'acqua; ciò provoca una perturbazione a forma di anello che trasporta l'energia all'esterno. L'onda che ne risulta e che noi vediamo è solo l'acqua che si gonfia e si abbassa di nuovo: essa non potrebbe trasportare attraverso lo stagno un sughero galleggiante. In questo tipo di onda la perturbazione è trasversale (cioè ad angolo retto) alla direzione di spostamento. Questa onda può essere polarizzata, cioè la perturbazione può essere mantenuta in una data direzione. Ciò vale anche per le radiazioni elettromagnetiche e in particolare per la luce. Alcuni cristalli lasciano passare le vibrazioni in una sola direzione producendo una polarizzazione di piano. Un'onda sonora è del tipo longitudinale: la perturbazione che essa provoca e la direzione di spostamento che ne consegue sono parallele.
Un circuito in cui il flusso d'elettricità oscilla genera una perturbazione simile a quella prodotta da una serie di pietre gettate in uno stagno; le onde elettro- tnagnetiche così prodotte si propagano nello spazio. I fisici descrivono un'onda elettromagnetica con la stessa equazione che usano per descrivere un'onda d'acqua. Come nell'esempio dello stagno, l'onda elettromagnetica trasporta l'energia da un punto all'altro, anche se non lo vediamo direttamente, ma se poniamo a una certa distanza dal centro della perturbazione un secondo circuito elettrico, vediamo che esso raccoglie la perturbazione del primo; nel secondo circuito sono cioè provocate delle oscillazioni elettriche. Queste oscillazioni elettriche possono a loro volta essere utilizzate per cornpiere del lavoro, ad esempio per fornire la corrente. a una lampada.
Abbiamo detto che nel caso dell'elettromagnetismo il mezzo attraverso il quale sono trasmesse le onde è lo spazio vuoto. Ai fisici della fine dell'SOO ciò sembrava impossibile. Se c'è un'onda, essi insistevano, essa deve viaggiare attraverso "qualcosa".
Le onde esistono veramente, gli esperimenti di Hertz lo dimostrarono, ma nessuno riuscí a scoprire il "qualcosa" attraverso il quale esse viaggiano e cosí i fisici ritennero necessario inventare una sostanza che potesse trasportare le onde. Questa sostanza fu chiamata etere. Se si accettava l'idea della sua esistenza, l'etere doveva essere davvero uno strano tipo di materia, così sottile che nessuno poteva urtare contro di esso e tuttavia piú rigido dell'acciaio, se doveva portare le onde per le quali era stato inventato. In seguito, la teoria della relatività di Einstein dimostrò fra l'altro l'inesistenza dell'etere e si dovette quindi concludere che le onde elettromagnetiche si propagano nel vuoto. Una piú ampia trattazione del problema, va ricercata nelle piú moderne teorie della fisica, come la meccanica quantistica e la teoria dei campi.
Per mezzo della teoria elettromagnetica di Maxwell è stato possibile sviluppare il complesso della moderna ingegneria elettrotecnica. Esaminiamo ora alcune di queste questioni piú da vicino.