L'électromagnétisme est la branche de la physique qui étudie les interactions entre particules chargées, qu'elles soient au repos ou en mouvement, et plus généralement les effets de l'électricité. Pendant longtemps ces forces ont été considérées comme séparées en une « force électrique » et une « force magnétique » qui semblaient n'avoir aucun rapport l'une avec l'autre. Ainsi les Grecs avaient remarqué que des morceaux d'ambre frottés pouvaient attirer des corps légers, tels des copeaux ou de la poussière, un exemple de manifestation de la « force électrique ». De même, l'existence d'un minéral capable d'attirer le fer et d'autres métaux ferreux, la magnétite ou « pierre d'aimant », également connue depuis l'Antiquité, était vu comme un exemple de manifestation de la « force magnétiqueN 1 ».
La découverte au xixe siècle par Oersted, Ampère et Faraday de l'existence d'effets magnétiques de l'électricité a conduit progressivement à envisager que les forces « électrique » et « magnétique » puissent être en fait unifiées, et Maxwell propose en 1860 une théorie générale de l'électromagnétisme classique, qui pose les fondements de la théorie moderne. Ainsi les interactions entre particules chargées sont interprétées aujourd'hui en utilisant la notion de champ électromagnétique. Il est d'ailleurs possible de définir l'électromagnétisme comme l'étude du champ électromagnétique et de son interaction avec les particules chargées.
L'électromagnétisme est avec la mécanique une des grandes branches de la physique, dont le domaine d'application est considérable. Ainsi, outre l'électricité, l'électromagnétisme permet de comprendre l'existence des ondes électromagnétiques, c'est-à-dire aussi bien les ondes radio que la lumière, ou encore les micro-ondes et le rayonnement gamma. De ce point de vue, l'optique tout entière peut être vue comme une application de l'électromagnétisme. L'interaction électromagnétique est également une des quatre interactions fondamentales qui permet de comprendre (avec la mécanique quantique) l'existence et la stabilité des édifices chimiques tels que les atomes ou les molécules, des plus simples aux plus complexes.
Du point de vue de la physique fondamentale, le développement théorique de l'électromagnétisme classique est à la source de la théorie de la relativité restreinte au début du xxe siècle. La nécessité de concilier théorie électromagnétique et mécanique quantique a conduit à construire l'électrodynamique quantique, qui interprète l'interaction électromagnétique comme un échange de particules appelées photonsN 2. En physique des particules l'interaction électromagnétique et l'interaction faible sont unifiées dans le cadre de la théorie électrofaible.
L'électromagnétisme englobe l'électricité, regroupant les phénomènes électriques et magnétiques suivants :
L'électrostatique : les systèmes de charges électriques à l'équilibre ;
La magnétostatique : les phénomènes créés par un courant électrique stationnaire ;
L'induction magnétique : les phénomènes magnétiques créés par un courant électrique variable ;
L'électrodynamique : les interactions dynamiques entre courants électriques ;
L'électrodynamique quantique : branche de la physique quantique relativiste, qui permet de concilier électromagnétisme et mécanique quantique;
L'électronique : l'utilisation de tension, de courants généralement faibles et de phénomènes quantiques. L'électronique sert essentiellement pour le transfert, le contrôle et le traitement de l'information ;
L'électrocinétique ou l'électrotechnique : l'utilisation de tensions, de courants moyens à élevés pour des applications domestiques et industrielles (chauffage, transformateurs, moteurs électriques, électrolyse, électroménager, distribution, automatisation...) ;
La radioélectricité : les transmissions par ondes électromagnétiques.