电磁场有很多种数学描述。在经典电磁学中，电场用欧姆定律中的电势与电流描述，磁场与电磁感应和磁化强度相关，而马克士威方程组描述了由电场和磁场自身以及电荷和电流引起的电场和磁场的产生和交替。电磁学理论意义，特别是基于“媒介”中的传播的性质（磁导率和电容率）确立的光速，推动了1905年阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论的发展。虽然电磁力被认为是四大基本作用力之一，在高能量中弱力和电磁力是统一的。在宇宙的历史中的夸克时期，电弱力分割成电磁力和弱力。
电磁学与相对论.电磁学的基本方程