Το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας προκαλείται από την αμοιβαία ενισχυόμενη αλληλεπίδραση φορτισμένων ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που λειτουργούν κάθετα μεταξύ τους και ταξιδεύουν στο διάστημα με την ταχύτητα του φωτός. Κάθε παλμός ή ταλάντωση που προέρχεται από την αλληλεπίδραση των πεδίων ηλεκτρικής και μαγνητικής δύναμης δημιουργεί ένα κύμα ενέργειας. Το ηλεκτρομαγνητικό μήκος κύματος αναφέρεται στη μετρούμενη απόσταση μεταξύ της κορυφής ή της κοιλότητας κάθε γειτονικού κύματος που δημιουργείται από την ηλεκτρομαγνητική διαταραχή. Οι άνθρωποι βιώνουν τις διάφορες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας συχνά στην καθημερινή τους ζωή. Τα ραδιοκύματα, οι τηλεοπτικές εκπομπές, οι ακτίνες Χ, το ορατό και αόρατο φως και η ακτινοβολία μικροκυμάτων είναι ξεχωριστά συστατικά του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που μπορούν να οριστούν και να κατηγοριοποιηθούν με τα αντίστοιχα ηλεκτρομαγνητικά μήκη κύματος.
Ο Σκωτσέζος φυσικός James Clerk Maxwell ανέπτυξε για πρώτη φορά τη θεωρία του ηλεκτρομαγνητισμού τον 19ο αιώνα. Ο Maxwell παρατήρησε ότι οι αλλαγές σε ένα ηλεκτρικό πεδίο προκάλεσαν μαγνητικά πεδία δύναμης, τα οποία με τη σειρά τους προκάλεσαν ηλεκτρικά πεδία. Ο Μάξγουελ προέβλεψε ότι αυτά τα αμοιβαία ενισχυόμενα δυναμικά πεδία θα αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους σε ορθή γωνία σε ένα επίπεδο, δημιουργώντας ταλαντώσεις που θα διαδίδονταν σε βάθος με την ταχύτητα του φωτός.
Δεδομένου ότι όλες οι μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας αποτελούνται από κύματα ενέργειας που ταξιδεύουν στο διάστημα, το ηλεκτρομαγνητικό μήκος κύματος είναι ένα από τα κύρια μέτρα που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση των διακριτών συστατικών ολόκληρου του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Στο άκρο των μακρών κυμάτων του φάσματος υπάρχουν ραδιοεκπομπές, των οποίων τα μετρούμενα ηλεκτρομαγνητικά μήκη κύματος μπορεί να είναι το μέγεθος των κτιρίων. Στο αντίθετο άκρο του φάσματος βρίσκονται οι ακτίνες γάμμα, των οποίων τα μήκη κύματος είναι μικρότερα από το μέγεθος του πυρήνα ενός ατόμου. Τα μικροκύματα, η υπέρυθρη ακτινοβολία, το ορατό φως, το υπεριώδες φως και οι ακτίνες Χ, διατάσσονται μεταξύ ραδιοεκπομπών μεγάλου μήκους κύματος και ακτίνων γάμμα υπερμικρών ηλεκτρομαγνητικών μήκους κύματος, κατά σειρά αυξανόμενου μήκους κύματος.
Η ένταση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που παράγεται είναι συνάρτηση της συχνότητας των κυμάτων που παράγονται κάθε δευτερόλεπτο. Η πρόσπτωση κάθε πλήρους κύματος αποτελεί έναν κύκλο. Οι συγκεκριμένες συχνότητες προσδιορίζονται από τον αριθμό των κύκλων που παράγονται κάθε δευτερόλεπτο. Η διεθνής μονάδα που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση κάθε πλήρους κύκλου είναι ένα Hertz, ή στη συντομογραφία της, Hz.
Τόσο η συχνότητα όσο και το μήκος κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σχετίζονται μαθηματικά. Η ενέργεια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που παράγεται είναι ευθέως ανάλογη της συχνότητάς της. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαδιδόμενη ακτινοβολία. Αντίθετα, η συχνότητα και το μήκος κύματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σχετίζονται αντιστρόφως. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα της ακτινοβολίας που παράγεται, τόσο μικρότερο είναι το ηλεκτρομαγνητικό μήκος κύματος και αντίστροφα.