Tutte le onde elettromagnetiche si muovono alla velocità della luce; successivamente, la lunghezza d'onda e la frequenza delle onde devono essere proporzionali, poiché la lunghezza d'onda moltiplicata per la frequenza è uguale alla velocità della luce. Man mano che la lunghezza d'onda aumenta, la frequenza diminuisce e quando la lunghezza d'onda diminuisce, la frequenza aumenta proporzionalmente.
Diversi tipi di radiazioni elettromagnetiche hanno diverse lunghezze d'onda e frequenze. Ad esempio, le onde gamma hanno un'alta frequenza e una bassa lunghezza d'onda, mentre le onde radio hanno una bassa frequenza e un'alta lunghezza d'onda. La luce visibile cade vicino al centro dello spettro elettromagnetico, il che significa che la maggior parte dei tipi di radiazione elettromagnetica ha una lunghezza d'onda più corta o più lunga, nonché una frequenza più bassa o più alta.
Insieme, la frequenza e la lunghezza d'onda delle onde elettromagnetiche formano oscillazioni mentre viaggiano. La forma delle oscillazioni dipende dal tipo di radiazione elettromagnetica e quindi dalla frequenza e dalla lunghezza d'onda delle onde. Mentre la forma delle oscillazioni varia a seconda del tipo di radiazione elettromagnetica, a causa della natura proporzionale delle onde elettromagnetiche, la dimensione delle onde non varia.
La teoria quantistica dell'elettromagnetismo postula che la radiazione elettromagnetica sia composta da fotoni: particelle che mostrano anche caratteristiche di onde. Secondo la teoria quantistica dell'elettromagnetismo, i fotoni, in modo simile ad altre particelle elementari, mostrano la dualità onda-particella e sono una parte fondamentale della comprensione dei processi elettromagnetici.
