Toate undele electromagnetice se mișcă la viteza luminii; ulterior, lungimea de undă și frecvența undelor trebuie să fie proporționale, deoarece lungimea de undă înmulțită cu frecvența este egală cu viteza luminii. Pe măsură ce lungimea de undă crește, frecvența scade și, pe măsură ce lungimea de undă scade, frecvența crește proporțional.
Diferitele tipuri de radiații electromagnetice au diferite lungimi de undă și frecvențe diferite. De exemplu, undele gamma au o frecvență înaltă și o lungime de undă mică, în timp ce undele radio au o frecvență joasă și o lungime de undă mare. Lumina vizibilă se apropie de mijlocul spectrului electromagnetic, ceea ce înseamnă că majoritatea tipurilor de radiații electromagnetice au o lungime de undă mai scurtă sau mai lungă, precum și o frecvență mai mică sau mai mare.
Împreună, frecvența și lungimea de undă a undelor electromagnetice formează oscilații pe măsură ce călătoresc. Forma oscilațiilor depinde de tipul de radiație electromagnetică și, prin urmare, de frecvența și lungimea de undă a undelor. În timp ce forma oscilațiilor variază în funcție de tipul de radiație electromagnetică, datorită naturii proporționale a undelor electromagnetice, mărimea undelor nu variază.
Teoria cuantică a electromagnetismului prevede că radiația electromagnetică este compusă din fotoni: particule care prezintă și caracteristicile valurilor. Conform teoriei cuantice a electromagnetismului, fotonii, într-o manieră similară cu alte particule elementare, prezintă dualitatea particulelor de undă și sunt o parte fundamentală a înțelegerii proceselor electromagnetice.
