历史上，电与磁是分别发现和研究的。后来，电与磁之间的联系发现了，如奥斯特（ H.C.Oersted）发现的电流磁效应和安培发现的电流与电流之间相互作用的规律。再后来，法拉第提出了电磁感应定律，这样电与磁就连成一体了。
19世纪中叶，麦克斯韦提出了统一的电磁场理论，实现了物理学的第二次大综合。电磁定律与力学规律有一个截然不同的地方。根据牛顿的设想，力学考虑的相互作用，特别是万有引力相互作用，是超距的相互作用，没有力的传递问题（当然，用现代观点看，引力也应该有传递问题）,而电磁相互作用是场的相互作用。从粒子的超距作用到电磁场的“场的相互作用”，这在观念上有很大变化。场的效应被突出出来了。
电场与磁场不断相互作用造成电磁波的传播，这一点由赫兹在实验室中证实了。电磁波不但包括无线电波，实际上包括很宽的频谱，其中很重要的一部分就是光波。光学在过去是与电磁学完全分开发展的，麦克斯韦电磁理论建立以后，光学也变成了电磁学的一个分支了，电学、磁学和光学得到了统一。
这个统一在技术上有重要意义，发电机、电动机几乎都是建立在电磁感应基础上的。电磁波的应用导致现代的无线电技术。直到现在，电磁学在技术上还是起主导作用的一门学问，因此，在基础物理学中电磁学始终保持它的重要地位。
电磁学牵涉到在什么参考系统中来看问题，牵涉到运动导体的电动力学问题。直观地说，“电流即电荷的流动产生磁效应”，但判断电荷是否流动就牵涉到观察者的问题——参考系问题。光学是电磁学的一部分，所以这个问题也可表达成“光的传播与参考系统有什么关系”。迈克耳孙－莫雷实验表明惯性系中真空光速为不变量。这样一来，也就肯定了在惯性系统中电磁学遵循同一规律。这实际上导致了后来的爱因斯坦狭义相对论。狭义相对论基本上是电磁学的进一步发展和推广。迈克耳孙－莫雷实验在19世纪还没能解释清楚，这是19世纪遗留的一个重要问题。