電磁波は波長によって様々な特徴を持つ。最も波長の長い電波は、進行方向に多少の障害物があっても進行することができる。このため、通信や放送などの長距離の情報送信に使用されることが多い。テレビやラジオ、携帯電話などが代表的である。電波よりも波長の短い光は、物質に吸収されて化学反応や発熱などの相互作用を生じることがある。この現象は眼が見える理由でもあるが、他に植物の光合成やリソグラフィーなどが該当する。さらに波長が短いX線になると、光子の持つエネルギーが大きいため、分子に吸収されて熱振動に変わることはなく、物質を構成する電子などに直接作用する（分子の熱振動に比べて原子を構成する電子の励起エネルギーは大きい）。そのため比重の小さい物質ほどよく透過するようになる。この現象を利用することで、レントゲン写真やX線CTを撮影することができる。工業や自然科学の研究の場では、X線回折やX線光電子分光など物質の構造や元素の分析に用いられている。さらに波長が短いガンマ線になると、比重の重い物質で減衰は可能でも反射は困難であり、対生成を起こす事が可能になる。
電磁場は調和振動子の集まりである。従って調和振動子を量子力学的に扱い、正準交換関係によって不確定性を導入すると、電磁場を量子化することができる。調和振動子の持つエネルギーは、不確定性によって量子化し、エネルギー量子h ν の整数倍で表される飛び飛びの値だけを持つ。ここで ν は調和振動子の振動数であり、h = 6.626 069 57(29) ×10⁻³⁴ J · s はプランク定数である。プランク定数 h は、マックス・プランクによる黒体輻射の研究から導入され、1900年のプランクの法則に関する論文の中で与えられた。黒体輻射の振動数ごとのエネルギー分布を与えるプランクの公式は、ヴィーンの公式（ヴィーンの放射法則およびヴィーンの変位則参照）を手がかりにして、はじめは経験的に求められた。プランクの公式から導かれる帰結として、プランクはエネルギー量子仮説を提唱した。その理論的な根拠は、1905年に発表されたアルベルト・アインシュタインの光量子仮説によって与えられた。電磁場の持つエネルギー密度は、マクスウェルの方程式から真空中では、電場の大きさと磁場の大きさの二乗和に比例する。従って、電磁波のエネルギー密度は電磁波の振幅の二乗に比例する。一方でアインシュタインの光量子仮説によれば、光子一つが持つエネルギーはエネルギー量子hν に等しい。電磁場のエネルギーはエネルギー量子 hν の整数倍として表されるため、光子の総数は電磁場のエネルギーに比例する。そのため、電磁場の振幅はその振動数の平方根に比例し、また光子の個数密度の平方根にも比例する。
電磁波は上述の議論により、物質がない場所では伝播はするが、もともと振動がない場合には発生しない。つまり、物質との相互作用として電荷や電流を組み込むことで電磁波が発生する。電磁波の発生機構を議論する場合、ポテンシャル形式の方が見通しが立ちやすいため、ベクトルポテンシャルとスカラーポテンシャルを用いて4元形式で議論することが一般的である。4元形式で議論した場合、マクスウェル方程式はローレンツゲージを適用することでが得られ、これに対する解として遅延グリーン関数を用いて解くことができる。しかし実際上はそれは難しいため、電荷・電流について多極展開することで多極モーメントからの放射を見たり、点電荷を加速度運動させる場合を考えて制動放射を計算する。
電場の波動方程式は、電磁誘導則の式について両辺の回転を取り：さらに電荷0および電流０の条件を加えることで導出可能である。（※誘電率や透磁率を変化させることで事実上同じ式に行き着く場合もあり、そのような場合には定数を異なる値にすることで同様に議論できる。）前式の左辺はと変形できる。さらに電荷0すなわち  であるため  が残る。いっぽう、最初の式の右辺については、のように変形可能で、電流0すなわち  により  が残る。これらをまとめることで電場の波動方程式、が得られる。（※磁場に対しても同様の式が導出可能である。）このような波動方程式の解は一般的にのように構成される。波数ベクトルを固定した各々の成分だけ考えれば、どれだけ遠方に伝播しようが全く減衰しないし、逆に強くなることもないことがわかる。また、この構成によって「調和振動子の集まりである」と言える。
レンヌに、1856年に開館した博物館がある。ブルターニュの歴史を中心とした収蔵品を持つ。先史時代を主体としたものや、カルナックやパンマールには巨石記念物を集めた博物館もある。一方、ヴァンヌやナントにはその土地の歴史を代表する博物館がある。レンヌ美術館は、ドメニコ・ギルランダイオ、パルミジャニーノ、アルブレヒト・デューラーやレンブラントの絵画やエングレーヴィングと同様に、古代のエジプト、ギリシャ、ローマの広範囲な収蔵品を持つ。フランス人画家の作品には、ジョルジュ・ド・ラ・トゥール、フランソワ・ブーシェ、ポール・ゴーギャン、オーギュスト・ロダン、カミーユ・コロー、ロベール・ドローネーのものがある。パブロ・ピカソ、ルーベンス、ピーター・レリー、パオロ・ヴェロネーゼの作品もある。ナント美術館はさらに近現代アートの作品が豊富で、エドワード・バーン＝ジョーンズ、ドミニク・アングル、ウジェーヌ・ドラクロワ、ギュスターヴ・クールベ、ポール・シニャック、タマラ・ド・レンピッカ、ヴァシリー・カンディンスキー、マックス・エルンスト、ピエール・スーラージュ、ピエロ・マンツォーニの作品がある。ブレストおよびカンペール美術館も、大量のフランス絵画と一部はイタリアおよびオランダ絵画という、同様のコレクションを提供している。ポン＝タヴェン美術館はポン＝タヴェン派作品に特化している。現代彫刻は、ビニャンにあるケルゲエネック城の公園で見ることができる。サンマロ、ロリアン、ドゥアルヌネの博物館では、船舶や海洋の伝統と歴史を主体とする。国立海洋博物館はブレストに大規模な別館を持ち、ロリアンでは潜水艦が一般公開されている。ロリアンでは1942年にできたケロマン潜水艦基地を訪問することもできる。そしてシテ・ド・ラ・エリック・タバルリーは、セーリング専門の博物館である。サン＝ナゼールでは多くのオーシャン・ライナー、ノルマンディー号やフランス号が建設された。客船内部を展示する博物館は第二次世界大戦中に基地であった場所につくられている。ナントは、ジュール・ヴェルヌ博物館、ナント自然史博物館、そして考古学博物館とデザインのミュゼ・ドブレがある。