Le onde elettromagnetiche furono rilevate sperimentalmente nel 1888 dal fisico tedesco Heinrich R. Hertz (la loro esistenza teorica fu ipotizzata da James C. Maxwell nel 1865). Un'onda elettromagnetica è costituita da un campo elettrico E e un campo magnetico H (da cui il concetto di campo elettromagnetico) che si propagano simultaneamente nel vuoto a una velocità "c" di circa 300.000 km/s. E' importante sottolineare che a differenza del suono (meglio, delle onde elastiche), le onde elettromagnetiche non hanno bisogno della necessaria presenza di alcun mezzo (cioè di un qualsiasi materiale in grado di trasmettere la radiazione elettromagnetica) per potersi propagare e, pertanto, possono viaggiare anche nel vuoto.

Data la natura ondulatoria della radiazione elettromagnetica, le onde elettromagnetiche non sono esenti dai tipici fenomeni che caratterizzano in generale le onde, cioè riflessione, rifrazione, diffrazione, interferenza ed effetto Doppler. Si osservi che al giorno d'oggi siamo circondati di dispositivi che generano e funzionano utilizzando le onde elettromagnetiche. Spesso nelle sorgenti di onde elettromangetiche, ma non sempre (si pensi a una lampadina o a un pezzo di ferro caldo), si sfrutta l'induzione elettromagnetica. In questo caso, una corrente alternata in un opportuno circuito induce nello spazio circostante un campo magnetico H variabile, che a sua volta induce un campo elettrico alternato E, che a sua volta induce nuovamente un campo magnetico H e così via, dando vita ad una propagazione ondulatoria elettromagnetica, proprio perché costituita da un campo elettrico e uno magnetico strettamente correlati. In altri casi, se opportunamente eccitati, sono gli elettroni degli atomi di un componente della sorgente che emettono onde elettromagnetiche (si pensi al filamento di tungsteno di una lampadina).

Immaginando di "fotografare" un'onda elettromagnetica, si osserverebbe il profilo ondulatorio dei campi E e H, la loro reciproca perpendicolarità (angolo di 90º) e che sono entrambi perpendicolari alla direzione di propagazione dell'onda. In altre parole le onde elettromagnetiche sono onde trasversali. Questa caratteristica accomuna tutte le onde elettromagnetiche, il cui spettro è piuttosto ampio. La luce è un particolare sottoinsieme delle onde elettromagnetiche, quelle in grado di essere elaborate dai nostri occhi, cioè viste. Il fatto che la stragrande maggioranza delle onde elettromagnetiche non possono essere viste, non implica affatto che esse non esistano. A volte è possibile percepire (come sensazione non come luce) certe onde elettromagnetiche al di fuori dell'intervallo di visibilità, come per esempio una piccola parte delle onde elettromagnetiche nell'infrarosso (calore). Per il resto si deve ricorrere a dispositivi appositamente costruiti per elaborare e/o funzionare con determinate porzioni dello spettro delle onde elettromagnetiche che in ogni caso i nostri occhi non sono in grado di percepire.

Di norma i campi E e H, pur mantenendo sempre la reciproca perpendicolarità, presentano un'orientazione (sul piano perpendicolare a quello di propagazione) variabile nel tempo in modo casuale, cioè senza una regola. Tali sono per esempio le onde elettromagnetiche prodotte da una lampada ad incandescenza. Tuttavia vi possono essere particolari onde elettromagnetiche in cui è presente una regola circa l'orientazione del campo E (e quindi anche del campo H). Queste onde si dicono polarizzate e il fenomeno fisico è detto polarizzazione delle onde elettromagnetiche.