Początek nauki o magnetyzmie datuje się na czasy kiedy to odkryto własności magnetyczne niektórych minerałów. Miały one mianowicie zdolność przyciągania opiłków żelaza. Największa ich ilość była znajdowana w jednym z okręgów w Azji Mniejszej. Nosił on nazwę Magnesia i stad powstała nazwa magnetyzm.

Natomiast powiązanie magnetyzmu z elektrycznością nastąpiło dopiero w wieku dziewiętnastym kiedy to Oersted zaobserwował, że obwód , w którym płynie prąd elektryczny jest źródłem efektów magnetycznych.

Miało to miejsce w roku 1820. Wcześniej prowadzone badania dotyczące obwodów elektrycznych i prądów w nim płynących pozwoliły na wyjaśnienie wielu zjawisk, nikt natomiast nie łączył magnetyzmu z prądem elektrycznym.

Eksperyment, który przeprowadził Oersted można opisać następująco: głównymi elementami wykorzystanymi w eksperymencie był przewodnik z prądem oraz igła magnetyczna. Oersted rozpoczął od takiego ustawienia igły względem przewodnika, że oba elementy znajdowały się w położeniu równoległym względem siebie. Gdy w obwodzie zaczął płynąć prąd igła wychyliła się i zajęła ułożenie prostopadłe względem przewodnika. Po wyłączeniu prądu igła wróciła do pierwotnego, równoległego ułożenia.

W momencie gdy dokonano zmiany kierunku płynącego w obwodzie prądu to igła ponownie się wychyliła, ale w przeciwnym kierunku.

Okazało się po wielokrotnie przeprowadzonych powtórzeniach, że igła ulegała wychyleniu zawsze w tę samą stronę dla prądów płynących w tym samym kierunku. Stwierdzono również, że poziom wychylenia zależy od natężenia prądu płynącego w przewodniku. Prądy o małym natężeniu powodują małe wychylenie igły, zaś te o dużym natężeniu powodują jej prawie prostopadłe ustawienie.

Podobne efekty byłyby obserwowane gdyby przewodnik z prądem zastąpić magnesem sztabkowym.

Oersted udowodnił, że prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne. Od tego momentu rozpoczęły się intensywne prace nad związkiem elektryczności i magnetyzmu czyli nad elektromagnetyzmem.

Tak więc w przestrzeni wokół przewodnika z prądem lub magnesu sztabkowego znajduje się pole magnetyczne. Pole magnetyczne charakteryzuje wektor indukcji magnetycznej B. Jeżeli teraz w takim polu magnetycznym o indukcji B znajdzie się ładunek elektryczny poruszający się z prędkością v to działa na niego siła, którą można przedstawić zależnością:

Powyższe równanie jest równaniem wektorowym. Natomiast wartość tej siły przedstawia równanie:

Wektor siły magnetycznej F znajduje się zawsze w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny wyznaczonej przez wektory prędkości i indukcji magnetycznej. Z zależności powyższej widać , że siła będzie zerowa jeśli ładunek przestanie się poruszać lub gdy wektor prędkości przyjmie kierunek równoległy do kierunku wektora indukcji magnetycznej. Indukcję magnetyczną wyraża się w teslach.

Jeśli pole magnetyczne działa na pojedynczy, poruszający się ładunek to będzie również działało na przewodnik , w którym płynie prąd. I tak się rzeczywiście dzieje. Zależność między natężeniem prądu płynącego w przewodniku , a polem magnetycznym przedstawia zależność zwana prawem Ampere'a. Ma ono postać:

gdzie I- natężenie prądu , to przenikalność magnetyczna próżni.

Powyższe równanie dotyczy próżni. Ponieważ jednak zazwyczaj rozpatrywane sytuacje mają miejsce w konkretnych ośrodkach materialnych więc należy wprowadzić do wzoru jeszcze względną przenikalność magnetyczną ośrodka .

Dzięki tej zależności można znajdować rozkłady pól magnetycznych wokół przewodników o dowolnych kształtach.

Ampere nie zapisał tego prawa w postaci matematycznej. Zrobił to dopiero później Maxwell, który wprowadził jeszcze dodatkowe uzupełnienia. I w takiej postaci prawo to stało się jednym z podstawowych równań elektromagnetyzmu.

Do pozostałych równań należy prawo Biota - Savarta. Prawo to wykorzystuje się do wyznaczania indukcji magnetycznej w sytuacji kiedy nic nie wiadomo na temat symetrii pola magnetycznego. Aby zastosować to prawo należy przewodnik z prądem podzielić na nieskończenie małe elementy dl i wyznaczyć pole w danym punkcie od każdego takiego elementu. Następnie całkując otrzymuje się wypadkowe pole.

Prawo to ma postać:

Skalarnie natomiast można zapisać:

gdzie r to odległość między elementem dl a punktem dla którego obliczana jest wartość pola B.

Trzecim prawem elektromagnetyzmu jest prawo Gaussa dla magnetyzmu.

Strumień pola magnetycznego przez powierzchnię S oblicza się wykorzystując zależność:

Prawo Gaussa dla magnetyzmu mówi, że strumień pola magnetycznego przez zamkniętą powierzchnię jest równy zero.

I wreszcie ostatnie prawo elektromagnetyzmu. Jest to prawo indukcji Faradaya. Mówi ono, że indukowana w obwodzie siła elektromotoryczna jest równa szybkości z jaką zmienia się strumień magnetyczny przechodzący przez ten obwód.

Do powstania takiej siły elektromotorycznej dochodzi pod wpływem względnego ruchu źródła pola magnetycznego i obwodu.

Zjawisko to nosi nazwę indukcji elektromagnetycznej.

Powyżej przedstawione równania zostały uzupełnione i uogólnione przez J.C.Maxwella. W tych równaniach przewidział istnienie fal elektromagnetycznych zanim jeszcze zostało powiedziane, że światło ma falowa naturę.

Prędkość fal elektromagnetycznych w próżni wynikająca z tych równań wyraża się wzorem:

Prędkość ta w przybliżeniu wynosi 300000 km/s.

Wielkość tą przyjęło się nazywać prędkością światła, ale w rzeczywistości dotyczy ona wszystkich fal elektromagnetycznych. Nie zależy bowiem od długości fali i jej częstotliwości.

Z równań Maxwella wynika, że wszystkie fale elektromagnetyczne mają taką samą naturę i prędkość rozchodzenia się . Różnica tylko wynika z innej długości fal i częstotliwości.

Wnioski Maxwella doprowadziły w rezultacie do przyjęcia widma fal elektromagnetycznych, a następnie do odkrycia przez Hertza w 1890 roku fal radiowych.