互作用会用一个称为电磁场张量的二维张量描述：以张量方式表示，符合马克士威方程组的电磁场张量（以CGS制表示）如下：方程式还可以用外微分及霍奇对偶写成更简洁的形式：若方程式为以上的形式，而电磁往外延伸的区域是单连通的，则电磁场可以表示为一个电磁四维势的外导数，电磁四维势是四维势向量，和经典电磁学的势有以下的关系：其中上述的替换大幅增昇了方程式的解析度，其实上，四维势向量和电磁张量的关系为：电磁作用可以完全用定义电磁场矢量来表示，这也是现在的电磁作用会用向量表示的原因（在量子处理中，则是