经过库仑、安培等多位物理学家的努力，建立了静电场和恒定磁场的基本规律．考虑到随时间变化的电场和磁场的情况，麦克斯韦提出了感生电场和位移电流两个基本假设，前者指出了变化的磁场要激发涡旋电场，后者则指出变化的电场要激发涡旋磁场．这两个假设揭示了电场和磁场之间的内在联系．存在变化电场的空间必存在变化的磁场，同样，存在变化磁场的空间必存在变化电场．即变化电场和变化磁场是紧密联系在一起的，它们构成一个统一的电磁场整体．这就是麦克斯韦关于电磁场的基本概念．1865年，麦克斯韦提出了表述电磁场普遍规律的四个方程，即麦克斯韦方程组．
一般情况下，电场包括由自由电荷产生的电场E(1)、D(1)，也包括变化磁场产生的电场E(2)、D(2)，电场强度E和电位移D是两种电场的矢量和
同时，磁场包括传导电流激发的磁场B(1)、H(1)，也包括位移电流（变化的电场）激发的磁场B(2)、H(2)，磁感应强度B和磁场强度H是两种磁场的矢量和
这样可得到普遍情况下电磁场满足的方程组如下：
（1）电场的高斯定理
D(1)穿过闭合曲面的通量等于闭合曲面包围的自由电荷的代数和，D(2)穿过闭合曲面的通量等于0．则可得电场的高斯定理为
上式表明，在任何电场中，通过任何闭合曲面的电位移通量等于该闭合曲面包围的自由电荷的代数和．
（2）磁场的高斯定理．
传导电流和变化电场激发磁场的方式不同，但它们所激发的磁场都是涡旋场，磁感应线都是闭合的．因此，因此在任何磁场中，通过任意闭合曲面的磁通量恒等于零．则可得磁场的高斯定理为
（3）电场的环路定理
上式揭示了变化磁场激发电场的规律．它表明，在任何电场中，电场强度沿任意闭合路径的线积分等于通过该路经所围面积的磁通量随时间变化率的负值．
（4）磁场的环路定理
上式揭示了传导电流和变化电场激发磁场的规律．它表明，在任何磁场中，磁场强度沿任意闭合路径的线积分等于通过以该闭合路径为边界的任意曲面的全电流．
上述四个方程称为麦克斯韦方程组的积分形式，相应地还有四个微分形式的方程．麦克斯韦方程组是电磁理论的基础和核心，当给定电荷和电流分布时，根据初始条件和边界条件，由该方程组可求得电磁场在空间的分布情况及随时间的变化情况．
麦克斯韦方程组是对电磁场基本规律所做的总结性、统一性的简明而完美的描述．麦克斯韦电磁场理论是从宏观电磁现象总结出来的，可以应用在各种宏观电磁现象中，在高速领域中也是正确的．但在分子原子等微观过程的电磁现象中，麦克斯韦理论不完全适用，需要由更普遍的量子电动力学来解决，麦克斯韦理论可以看作是量子电动力学在某些特殊条件下的近似规律．
