Światło według teorii Maxwella to elektromagnetyczny ruch falowy obejmujący światło widzialne o zakres nie większy niż 0,4 * 10 -6 m do 0,75 * 10 -6 m. Należy tu wspomnieć, że po obu stronach tego zakresu istnieje tzw. światło niewidzialne (nadfiolet – górna część, i podczerwień – dolna część) zwiększające zakres teoretycznie od około 10 * 10 -9 m do 10 -3 m. Ale, kim był Maxwell. Otóż Maxwell James Clerk (1831-1879) był wybitnym szkockim fizykiem, profesorem uniwersytetu w Aberdeen (1856-1860), Kings College w Londynie (1860-1865) i Cambridge (po 1871), organizatorem i pierwszym dyrektor Cavendish Laboratory w Cambridge. Autorem wybitnych prac teoretycznych podstaw elektrodynamiki klasycznej, kinetycznej teorii gazów oraz stabilności grawitacyjnej pierścieni Saturna (1859). Nas jednak będą interesowały podstawy elektrodynamiki klasycznej, a w szczególności powstałe w 1864 r tzw. równania Maxwella. Opisujące związki pomiędzy natężeniami pola elektrycznego, magnetycznego i ładunkiem elektrycznym. Istnieje kilka równoważnych sformułowań równaj Maxwella, najczęściej stosowane są formy różniczkowa i całkowa. My zajmiemy się postacią różniczkową.

Gdzie: E – wektor natężenia pola elektrycznego, H – wektor natężenia pola magnetycznego, J – wektor gęstości prądu elektrycznego, D – wektor indukcji elektrycznej, B – wektor indukcji magnetycznej. Przy czym wektory H i E są różniczkowane względem czasu. Poszczególne wektory można rozpisać na składowe x, y ,z uzyskując wzory właściwe dla układu kartezjańskiego. Dodatkowo uwzględniając symbole rotacji i dyweregencji powyższe wyrażenia uzyskują postać.

Ze wzorów (1a) i (1b) wynika, że zmiany w czasie pola elektrycznego i ruchu ładunków elektrycznych J powodują powstanie wirowego pola magnetycznego (rot H) oraz na odwrót –zmiany w czasie pola magnetycznego powodują powstanie wiru pola elektrycznego (rot E). Równania (1c) i (1d) mówią o istnieniu źródeł ładunków elektrycznych i nie istnieniu źródeł pola magnetycznego. (1e), (1f) i (1g) wyrażają zachowanie się materii pod wpływem pola elektromagnetycznego i noszą one nazwę równań materialnych. Efekt jest wykorzystywany np. w neonach LED.
Z równań Maxwella wynika, że w wolnej przestrzeni fale elektromagnetyczne są falami poprzecznymi, to znaczy wektory E i H są prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali. Wektory te tworzą przy tym ze sobą kąt prosty i pozostają w zgodnej fazie. Kierunek niesionej przez falę elektromagnetyczną energii jest określony przez wektor Poyntinga P, zdefiniowany jako iloczyn wektorowy natężeń pola elektrycznego i magnetycznego: P = E x H. Jest on miarą energii elektromagnetycznej przenikającej w czasie jednostkowym (1 s) przez prostopadle do niego ustawioną powierzchnię jednostkową (1 m2). Jednostką jest wat na metr kwadrat.

Poza amplitudą i fazą głównymi parametrami fali świetlnej są: jej długość, częstotliwość drgań v i prędkość. Częstotliwość jest wielkością stałą, zdeterminowaną przez źródło promieniowania, natomiast prędkość i długość fali zależą od ośrodka, w którym światło się rozchodzi. Innym parametrem, z którym mamy do czynienia podczas rozmów o świetle jest współczynnik załamania ośrodka materialnego. Zależy on od długości fali świetlnej. Jeśli ośrodek jest przezroczysty, to zależność ta ma przebieg funkcji monotonicznie opadającej, tzn. wraz ze wzrostem długości fali współczynnik załamania n maleje.