Elektromagnetické žiarenie má veľký rozsah vlnových dĺžok, podľa ktorých rozlišujeme druhy EM žiarenia (elektromagnetické spektrum). c
 = ---
f
Ľudské oko je citlivé iba na malú časť spektra EM žiarenia, ktorú nazývame svetlo (=380 nm až 780 nm vo vákuu). Dlhšie vlnové dĺžky má infračervené žiarenie, kratšie vlnové dĺžky má ultrafialové žiarenie. Týmito oblasťami EM žiarenia sa zaoberá optika.
Zdrojom EM žiarenia je zrýchlený pohyb častíc s elektrickým nábojom (napr. pri tepelnom pohybe elektrónov v rozžeravenom kove) alebo zmena energetického stavu atómu (napr. pri výboji v plyne). Podľa toho svetelné zdroje vysielajú žiarenie so spojitým alebo čiarovým spektrom. Tieto spektrá môžeme pozorovať spektroskopom ako emisné alebo absorpčné spektrá.
Spektrum vyžaruje zohriatá látka (napr. plyn vo výbojke) – emisné spektrum. V Bunsenovom kahane, ďalej plyny alebo pary žiariace vo výbojových trubiciach - čiarové spektrum. Keď svetlo prechádza prostredím, ktoré pohlcuje niektoré jeho zložky – absorpčné spektrum.
Charakteristické vlastnosti spektier sa využívajú pri spektrálnej analýze v oblasti infračerveného, viditeľného aj ultrafialového žiarenia. Pomocou analýzy sa zisťuje prítomnosť stopových látok. Spektrálna analýza je veľmi dôležitá pri poznávaní štruktúry atómov aj chemického zloženia vesmírnych objektov.
Rontgenovo – štruktúrna analýza umožňuje štúdium stavby pevných látok a zložitých molekúl.
Pri štúdiu tepelného žiarenia čierneho telesa boli objavené tieto zákony:
1. Wienov posunovací zákon: max T = b, kde b=2.9.10-3 m.K. Vlnová dĺžka max, na ktorú pripadá maximum vyžarovania čierneho telesa, je nepriamo úmerná termodynamickej teplote T. So zvyšujúcou teplotou sa maximá posúvajú k menším vlnovým dĺžkam.
2. Stefanov – Boltzmannov zákon: Me = T4, kde =5.67.10-7 N.m-2.K-4. Energia vyžarovaná čiernym telesom za 1s sa zväčšuje so štvrtou mocninou termodynamickej teploty T.

Na základe štúdia žiarenie čierneho telesa sformuloval Max Planck hypotézu o kvantových vlastnostiach žiarenia. Táto hypotéza sa stala východiskom kvantovej teórie.

Základnou vlastnosťou spoločnou všetkým druhom EM žiarenia je prenos energie. Na posudzovanie energetických účinkov EM žiarenia sa používajú rádiometrické veličiny a pojmy.