A continuación abordaremos la tarea de describir más o menos unificadamente los fenómenos electromagnéticos y deducir la óptica del electromagnetismo.  Las cargas, por sí solas, dan lugar a campos eléctricos; en movimiento generan también campos magnéticos; los ingredientes no masivos, no por eso inmateriales, son los campos eléctrico y magnético.  Lo más grandioso de la noción de campo es esto: un campo magnético cambiante en el tiempo genera un campo eléctrico; un campo eléctrico cambiante en el tiempo genera uno magnético.  Pero los campos generados son también cambiantes, por lo que el proceso de autogeneración continúa indefinidamente y se propaga en el espacio: eso son las ondas electromagnéticas.       

La idea de describir la interacción entre cargas y corrientes en términos de campo se atribuye a Faraday.  Esa idea fue muy afortunada; en definitiva, rebasó ampliamente la fenomenología que en su tiempo abarcaban estos fenómenos.  Lo que empezó siendo una descripción gráfica de las fuerzas entre cargas y corrientes, un artificio matemático, se volvió un ente material, el campo electromagnético, con energía y momentum. 

En principio, la importancia de los campos radica en la posibilidad de describir matemáticamente la fuerza que experimenta un objeto que posee carga  y tiene masa , por ende describir su trayectoria recurriendo a la segunda ley de Newton ; la expresión correspondiente se denomina fuerza de Lorentz: .

Es decir, una carga (supuestamente puntual) que se mueve con velocidad  experimenta una fuerza total que es la suma de dos términos: uno que depende solo del campo eléctrico, otro que depende del campo magnético pero también de la velocidad, en la forma que establece el denominado producto vectorial.  Resulta así fácil visualizar una descripción, en términos de campos, de la fuerza que una carga puntual puede hacer sobre otra colocada a cierta distancia y de la fuerza que un pequeño imán o un circuito de corriente puede hacer sobre otro imán u otro circuito diminuto cercano, o simplemente sobre un carga en movimiento; en el primer caso se hablará de un campo eléctrico; en el segundo, de un campo magnético.

A continuación examinaremos lo que ocurre cuando cargas y corrientes cambian con el tiempo.  Recordemos que al acercar un imán a un circuito (bobina), no alimentado por ninguna fuente o batería, se genera una corriente en cierta dirección la cual se puede detectar mediante un galvanómetro; al alejarlo, la corriente va en dirección contraria, es una corriente inducida, y que mientras no haya movimiento relativo entre el imán y la bobina, no habrá corriente inducida.  Igualmente, del movimiento en trayectoria circular de la carga surge un campo eléctrico variable en el tiempo que produce un campo magnético.  Pero lo contario también ocurre: si se dispone de un campo magnético variable en el tiempo, seguramente debe surgir un campo eléctrico.

Históricamente, Faraday descubrió la ley que lleva su nombre, según la cual un imán o cualquier otra fuente de campo magnético en movimiento puede generar, bajo condiciones adecuadas, una corriente eléctrica, por ende, un campo eléctrico, responsable este último de la corriente generada.  Después de muchos experimentos similares, en los que Faraday acercaba el circuito al imán, utilizando un solenoide, hacía variar  la corriente que producía un campo magnético, etcétera, llegó a la conclusión que resume su más importante contribución al campo: cuando un campo magnético varía en el tiempo de alguna manera, da lugar a un campo eléctrico inducido.

La predicción exacta de la forma en que varían espacial y temporalmente los campos eléctrico y magnético en diversas geometrías bajo ciertas circunstancias y condiciones, su relación con las cargas y las corrientes que lo producen, la generación de nuevas corrientes y por ende la nueva distribución de esas cargas dando lugar a nuevas formas de los campos, constituyen el gran triunfo de la electrodinámica, como se conoce la teoría que sintetiza la descripción de todos estos fenómenos electromagnéticos.  Su enunciado son cuatro ecuaciones que llevan el nombre de Maxwell, quien con su gran ingenio logró tan brillante síntesis.  Combinándolas, surge la maravillosa predicción: los campos electromagnéticos se propagan en el vacío a una velocidad que es precisamente la velocidad de la luz.

En palabras, se puede dar una somera idea de las consecuencias de aquella síntesis: 1) una forma de generar campos eléctricos es mediante cargas; ellos obedecen la ley del inverso del cuadrado de la distancia en la forma que indica la ley de Coulomb; las líneas de campo se originan en cargas positivas o parecen provenir del infinito; y se sumen en cargas negativas o parecen proseguir al infinito; 2) otra forma de generar campos eléctricos es mediante campos magnéticos que varían en el tiempo, bien sea moviendo imanes o mediante corrientes alternas; las líneas de campo eléctrico así generadas son cerradas, lo que puede dar lugar a corrientes inducidas, si se colocan conductores allí donde surgen esos campos; 3) a su vez, los campos magnéticos son producidos, en primera instancia, por corrientes, es decir, cargas en movimiento; las líneas de campo magnético son siempre cerradas; 4) pero al igual que los campos eléctricos inducidos mediante campos magnéticos que varían en el  tiempo,  los campos eléctricos que varían en el tiempo dan lugar a campos magnéticos inducidos.    

A diferencia de los campos eléctricos inducidos, dando lugar a las corrientes inducidas que a nivel experimental estudió tempranamente Faraday, los campos magnéticos inducidos por campos eléctricos variables en el tiempo fueron predichos por Maxwell teóricamente y luego verificados experimentalmente por él mismo y posteriormente por Rowland.  Ése fue quizá el mayor mérito del primero; fue de paso, lo que le condujo a la unificación del electromagnetismo y de la óptica, dos campos hasta entonces totalmente separados.  Fue así como apareció por primera vez en la historia de la física una constante fundamental: la velocidad de la luz.  Así cada vez que un campo eléctrico cambie produce un campo magnético igualmente variable, el cual a su vez va a generar un campo eléctrico cuya variación provocará un campo magnético y así sucesivamente: esa es la razón para que se produzcan las ondas electromagnéticas: campos entrelazados que se propagan, aún en el vacío, o mejor, sobre todo en el vacío, haciendo que nos llegue valiosa información del interior de las estrellas, del confín del Universo.  En la materia,  esos campos producen efectos sobre las cargas que hay en sus ingredientes fundamentales y se generan nuevos campos que se superponen con los iniciales y de cuya aplicación cotidiana está inundado el mundo de las comunicaciones.