狭义相对论支配着所有涉及高速度、高质量的现象。要想了解超光速，必须先了解狭义相对论。要想了解狭义相对论，必须先了解电磁理论。
在19世纪末，物质间的作用力被分为三类：引力、电力和磁力。电的特征是存在正、负两种电荷。同种电荷相互排斥而异种电荷相互吸引，作用强度随距离变化的关系则与引力一样。磁力是磁体的特性，磁体吸引铁，并指向地球两极的方向。每个磁体都有两个极，即北极和南极，同种磁级相排斥而异种磁极相吸引。这些知识在我们读初中时已经获知，这里无须详尽阐述。
在吸引与排斥的行为上，电和磁看来很相似。古希腊人已经觉察到与毛皮摩擦过的琥珀能吸引碎草片（英文中电一词就是来自希腊文中琥珀一词），天然磁矿石能吸引铁屑。公元前6世纪，希腊大几何学家泰勒斯（Thales）认为，电和磁是同一种现象，这些奇特的物质含有吮吸周围物体的“精灵”。
24世纪以后，丹麦物理学家克里斯琴·奥斯特（ChristionOerted）在上一堂电流实验时，一根磁针碰巧正放在他的实验装置旁边。他注意到，每当接通电流时，磁针就发生偏转。这个发现之后几个星期，安德烈·安培（AndreAmpere）和弗兰克·阿拉果（FrancoisArago）提出了一个理论，即变化的电力产生感应磁力，反之亦然。随后的实验工作充分地证实了电和磁现象之间的密切关系。
然而，电磁理论只是在1898年发现了电子后才得到真正验证。这种作为原子基本成分之一的基本粒子，带有不可再分的电荷，因而作为电荷的基本单位。通常的原子是电中性的，因为原子核外电子的负电荷被束缚在核中的正电荷所抵消。电荷可以静止，也可以运动，例如金属导体中的自由电子可以到处运动。正是电荷在电场作用下的运动形成了电流。
类似地，天然磁石的磁性是由其分子之间的微型电流所产生的。在大得多的尺度上，地球的磁场也是由其转动着的镍—铁核中电导物质的大规模运动产生的。电与磁的真正统一是在1865年，麦克斯韦把它们的所有性质概括在四个方程中，建立起了电磁场理论。
一个静止电荷具有不随时间变化的径向电场。当电荷运动时，其周围电场会自己调节到新的位置，场的变动以一个有限速度即光速传播。电荷的任何移动都使场发生这种变动，特别有意义的是，如果电荷作周期性运动，则场的变动取波的形式，恰如一根棒子在水里上下搅动时会造成环形水波一样。麦克斯韦预言，电荷的周期性运动将产生以光速在真空中传播的电磁波。
一个正常峰谷形式的波，两个相邻波峰之间的距离叫做波长，每秒时间内波峰的个数叫频率。人眼能看见的光只是电磁波谱中很小的一部分，即一个很窄的波段。波长越大，频率越小，两者成反比关系。
观测和理论天文学都建立在电磁辐射的性质的基础上。携带着能量和动量（频率越高，携带得越多）的电磁波对与之遭遇的物质施加一个力。例如，照射到这页书上的光在加热着和推着书纸，太阳发出的电磁风能把彗星的尾巴吹得背离它，恒星核心的辐射压能阻止恒星因自身引力而收缩。
电磁理论像万有引力定律一样伟大，它在理论上和实践上都给整个人类文明带来了意义深远的影响。麦克斯韦死后8年即1887年，亨利希·赫兹（HeinrichHertz）在实验室成功地造出了电磁波。20世纪初，古列莫·马可尼（GuglielmoMarconi）第一次实现了跨越大西洋的无线电联系，电讯时代从此开始。