Persamaan Maxwell
Persamaan Maxwell secara umum diterapkan pada "rata-rata makroskopik" dari medan, yang sangat bervariasi pada skala mikroskopik di sekitar masing-masing atom (di tempat tersebut medan juga mengalami efek kuantum). Hanya bila dipahami sebagai rata-rata kita dapat mendefinisikan besaran seperti permitivitas dan permeabilitas magnet bahan. Pada aras mikroskopik, persamaan Maxwell, dengan mengabaikan efek kuantum, mendeskripsikan medan, muatan dan arus dalam ruang hampa, namun pada level rincian ini kita harus memperhitungkan setiap muatan, bahkan pada level atomik, yang secara umum merupakan masalah yang tidak terpecahkan ("intractable").
Listrik
Faraday dan Ampère menunjukkan bahwa medan magnet yang berubah terhadap waktu berperan sebagai sumber [[medan listrik]], dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga sebagai sumber medan magnet. Maka, ketika salah satu medan berubah terhadap waktu, maka medan lainnya juga terinduksi. Fenomena ini adalah sifat-sifat [[gelombang]] dan disebut sebagai [[gelombang elektromagnetik]]. Gelombang elektromagnetik pertama kali diteliti oleh [[James Clerk Maxwell]] tahun 1864. Maxwell mengembangkan beberapa persamaan yang menjelaskan hubungan antara medan listrik, medan magnet, muatan listrik, dan arus listrik. Ia juga dapat membuktikan bahwa gelombang dapat melintas dengan [[kecepatan cahaya]], maka cahaya itu sendiri adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. [[Hukum Maxwell]], yang menggabungkan cahaya, medan, dan muatan adalah salah satu pencapaian terpenting di bidang fisika teoretis.