Han udviklede et sæt ligninger, der nu er kendt som Maxwells ligninger, der beskrev opførelsen af elektriske og magnetiske felter. Hans arbejde viste, at disse felter kunne forplantes som bølger, og han forudsagde, at disse bølger ville rejse med lysets hastighed. Dette fik ham til at konkludere, at lyset i sig selv var en elektromagnetisk bølge.