Tất cả các sóng điện từ chuyển động với tốc độ ánh sáng; do đó, bước sóng và tần số của sóng phải tỷ lệ thuận với nhau, vì bước sóng nhân với tần số bằng tốc độ ánh sáng. Khi bước sóng tăng, tần số giảm và khi bước sóng giảm, tần số tăng theo tỷ lệ thuận.
Các loại bức xạ điện từ khác nhau có bước sóng và tần số khác nhau. Ví dụ, sóng gamma có tần số cao và bước sóng thấp, trong khi sóng vô tuyến có tần số thấp và bước sóng cao. Ánh sáng nhìn thấy rơi vào gần giữa phổ điện từ, có nghĩa là hầu hết các loại bức xạ điện từ có bước sóng ngắn hơn hoặc dài hơn, cũng như tần số thấp hơn hoặc cao hơn.Cùng với nhau, tần số và bước sóng của sóng điện từ tạo thành dao động khi chúng truyền đi. Hình dạng của các dao động phụ thuộc vào loại bức xạ điện từ, và do đó là tần số và bước sóng của sóng. Mặc dù hình dạng của các dao động thay đổi tùy thuộc vào loại bức xạ điện từ, nhưng do tính chất tỷ lệ của sóng điện từ, kích thước của sóng không thay đổi.
Thuyết điện từ lượng tử cho rằng bức xạ điện từ được cấu tạo bởi các photon: các hạt cũng thể hiện các đặc điểm của sóng. Theo thuyết điện từ lượng tử, các photon, theo cách tương tự như các hạt cơ bản khác, thể hiện tính lưỡng tính sóng-hạt và là một phần cơ bản để hiểu các quá trình điện từ.
