1820年，丹麦科学家奥斯特通过偶然发现的磁针偏转现象，提出电流存在磁效应。
此后不久，毕奥和萨伐尔提出了着名的毕奥-萨伐尔定律，可以算出任意电流在空间中产生磁场的大小。
安培发现了一个更实用更简单的计算电流周围磁场的方式，这就是安培环路定理。
1831年，法拉第提出了电磁感应定律。
1837年，法拉第引入了电场和磁场的概念。
1855年，麦克斯韦读了法拉第的着作《电学实验研究》，被书中各种各样的电磁感应实验所吸引，正式开始研究电磁学。
威廉·霍普金斯对麦克斯韦说：“你看了法拉第的那么多的实验，有没有什么感触。”
麦克斯韦说：“有，既然电与磁都可以看成一回事，那我们需要在数学上来统一描述才可以。”
威廉说：“那就免不了要找到很多新的概念了，我看到你建立了很多模型，我感觉你脑子里想的是正确的，但是难以把这样的事情描述清楚。这在数学上已经是一个问题。”
麦克斯韦试图想用自己的大脑去思考这个最本质的问题。
能想到的就是：
在磁铁不运动的时候电场线与磁场线是相互垂直的。
电场线在不运动的情况下，包围发生电场核心的凸包中穿透的电场线的数量是一定的。
在电荷移动的时候，就会产生磁场线。