جیمز کلرک ماکسول برای توضیح کامل الکترومغناطیس، تعدادی از معادله‌‌های دانشمندان دیگر را در یک نظریه منسجم جمع‌آوری کرد.
اولین معادله‌ی وی چگونگی کاهش قدرت یک میدان الکتریکی با مربع فاصله را توصیف می‌کند. به عبارت دیگر، اگر فاصله از منبع دو برابر شود، میدان الکتریکی چهار برابر ضعیف‌تر می‌شود.
معادله‌ی دوم، قدرت میدان‌های مغناطیسی و نحوه چگونگی پیشروی آن‌ها در حلقه‌های بسته میان قطب‌های مغناطیسی را توصیف می‌کند.
معادله‌ی سوم ماکسول، چگونگی برهمکنش میان میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی نوسانی که می‌تواند نیروی محرکه الکتریکی تولید کنند (که به صورت یک ولتاژ ظاهر می‌شود) را توضیح می‌دهد.
سرانجام معادله‌ی چهارم، چگونگی القای یک میدان مغناطیسی توسط یک جریان الکتریکی نوسانی با قدرتی متناسب با اندازه‌ی آن را شرح می‌دهد.
این معادلات، چگونگی رفتار امواج الکترومغناطیسی، ارائه توضیحی نظری برای مشخص کردن چیستی دقیق موج نور، چگونگی انتشار آن در خلا و چگونگی برهمکنش آن با میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی را توصیف می‌کنند.