向量场，所有的电场向量和磁场向量都适合做向量加运算。例如，一个行进电磁波，入射于一个介质，会引起介质内的电子振盪，因而使得它们自己也发射电磁波，因而造成折射或绕射等等现象。在非线性介质内（例如，某些晶体），电磁波会与电场或磁场产生交互作用，这包括法拉第效应、克尔效应等等。当电磁波从一种介质入射于另一种介质时，假若两种介质的折射率不相等，则会产生折射现象，电磁波的方向和速度会改变。斯涅尔定律专门描述折射的物理行为。假设，由很多不同频率的电磁波组成的光波，从空气入射于稜镜。而因为菱镜内的材料的折射率