Fenomenul radiației electromagnetice este cauzat de interacțiunea de întărire reciprocă a câmpurilor electrice și magnetice încărcate care funcționează perpendicular unul pe celălalt și care călătoresc prin spațiu cu viteza luminii. Fiecare impuls sau oscilație care emană din interacțiunea câmpurilor de forță electrică și magnetică creează o undă de energie. Lungimea de undă electromagnetică se referă la distanța măsurată dintre creasta sau jgheabul fiecărei undă adiacentă generată de perturbația electromagnetică. Oamenii experimentează frecvent diferitele forme de radiații electromagnetice în viața lor de zi cu zi. Undele radio, emisiunile de televiziune, razele X, lumina vizibilă și invizibilă și radiația cu microunde sunt fiecare componente discrete ale spectrului electromagnetic care pot fi definite și clasificate după lungimile de undă electromagnetice respective.
Fizicianul scoțian James Clerk Maxwell a dezvoltat pentru prima dată teoria electromagnetismului în secolul al XIX-lea. Maxwell a observat că modificările unui câmp electric au cauzat câmpuri de forță magnetică, care la rândul lor au indus câmpuri electrice. Maxwell a prezis că aceste câmpuri de forță care se întăresc reciproc vor interacționa între ele în unghi drept într-un plan, creând oscilații care s-ar propaga în spațiu cu viteza luminii.
Deoarece toate formele de radiație electromagnetică constau din unde de energie care călătorește prin spațiu, lungimea de undă electromagnetică este una dintre principalele măsuri care este utilizată pentru a clasifica componentele discrete ale întregului spectru electromagnetic. La capătul undelor lungi al spectrului se află transmisiile radio, ale căror lungimi de undă electromagnetice măsurate pot fi de dimensiunea clădirilor. La capătul opus al spectrului se află razele gamma, ale căror lungimi de undă sunt mai mici decât dimensiunea nucleului unui atom. Între transmisiile radio cu lungime de undă mare și razele gamma cu lungime de undă electromagnetică ultra scurtă, în ordinea creșterii lungimii de undă, sunt microunde, radiații infraroșii, lumina vizibilă, lumina ultravioletă și razele X.
Intensitatea radiației electromagnetice generate este o funcție de frecvența undelor generate în fiecare secundă. Incidentul fiecărui val complet constituie un ciclu. Frecvențele specifice sunt identificate prin numărul de cicluri generate în fiecare secundă. Unitatea internațională folosită pentru măsurarea fiecărui ciclu complet este un Hertz, sau în forma sa prescurtată, Hz.
Atât frecvența, cât și lungimea de undă a radiației electromagnetice sunt legate matematic. Energia radiației electromagnetice generată este direct proporțională cu frecvența acesteia. Cu cât frecvența este mai mare, cu atât radiația propagată este mai mare. În schimb, frecvența și lungimea de undă a radiațiilor electromagnetice sunt invers legate; cu cât frecvența radiației generate este mai mare, cu atât lungimea de undă electromagnetică este mai mică și invers.