電磁波
低周波は、非電離放射線であるから遺伝子に直接影響を与えないと考えられている。
国際がん研究機関 (IARC) が2001年に行った発癌性評価では、送電線などから発生する低周波磁場には「ヒトに対して発がん性がある可能性がある」 (Possibly carcinogenic to humans: Group 2B) と分類した。これは「ガソリンエンジン排ガス、鉛、ワラビ(食物)」などと同じレベルに当たる。なお、このレベルの分類に「コーヒー」も含まれていると誤解されることがあるが、国際がん研究機関がこのレベルに分類したのは、種々の植物に含まれる化学成分である「コーヒー酸」であって、飲料のコーヒーではない。
静的電磁界と超低周波電界については「ヒトに対して発がん性を分類できない」 (cannot be classified as to carcinogenicity in humans) と分類された。これは「カフェイン、水銀、お茶、コレステロール」などと同じレベルにあたる。
また、国立環境研究所 (NIES) が平成 9–11 年度に「超低周波電磁界による健康リスクの評価に関する研究」を行った。
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 hν 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 = 6.62607015×10 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。