Fale elektromagnetyczne powstają na skutek wzajemnego oddziaływania pól elektrycznych i magnetycznych, rozchodzących się w próżni lub w danym ośrodku , z prędkością światła.
Fala elektromagnetyczna opisywana jest zależnością, zwaną równaniem falowym, które wyprowadza się z równań Maxwella. Ma ono postać:
, 
gdzie: 
- laplasjan, operator różniczkowy; E - wektor natężenia pola elektrycznego; B - wektor indukcji pola magnetycznego.
Są to równania wektorowe, zatem są równoważne sześciu równaniom skalarnym, po jednym dla składowych każdego z pól.
Istnieje wiele rodzajów fal elektromagnetycznych i dla każdego z nich równanie falowe ma inne rozwiązanie.
I tak np. dla fali płaskiej przyjmuje się, że po dwie składowe obu pól są równe zero. Wtedy równanie falowe bardzo się upraszcza i można otrzymać następujące rozwiązanie:
gdzie: 
to są amplitudy, k = 2
- liczba falowa, 
- częstość kołowa = 2
gdzie f - częstotliwość.
Wektory obu pól są prostopadłe do siebie i do kierunku rozchodzenia się fali.
Widmo fal elektromagnetycznych można podzielić w zależności od częstości i długości fali na:
- fale radiowe
- mikrofale
- podczerwień
- światło widzialne
- nadfiolet
- promienie X
- promienie
![]()
W tym widmie fale radiowe to fale o największej długości, zaś promieniowanie gamma charakteryzuje się najkrótszymi falami.
Wszystkie te fale mają tę samą naturę i rozchodzą się z taką samą prędkością.
Jeżeli ośrodek jest jednorodny to rozchodzeniem się fal rządzą prawa optyki geometrycznej. Odstępstwa od niej następują w momencie pojawienia się przeszkód na drodze fali. Dochodzi m.in. do dyfrakcji i interferencji.
Fale elektromagnetyczne występują powszechnie w naszym otoczeniu. Ich naturalnym źródłem jest chociażby Słońce. Natomiast do wytworów człowieka emitujących fale elektromagnetyczne należą m.in. kuchenki mikrofalowe, radia, telewizory oraz telefony komórkowe.
