สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า นักวิทยาศาสตร์ค้นพบมานานแล้วว่าแสงเป็นได้ทั้งคลื่นหรืออนุภาคที่เรียกว่าโฟตอน แต่ในบางครั้งก็เกิดการโต้แย้งระหว่างกลุ่มที่เชื่อว่าแสงเป็นคลื่นกับกลุ่มที่คิดว่าแสงเป็นอนุภาค แต่ท้ายที่สุดก็ไม่มีกลุ่มไหนโต้แย้งได้สำเร็จเนื่องจากแสงเป็นได้ทั้งคลื่นและอนุภาค คลื่นทุกชนิดมีสมบัติเหมือนกันไม่ว่าจะเป็นคลื่นขนาดเล็กที่เกิดในสระน้ำหรือคลื่นขนาดใหญ่ในทะเล โดยพื้นฐานแล้วคลื่นคือการสั่นสะเทือนของตัวกลางต่าง ๆ เช่น น้ำ และอากาศ ตัวอย่างเช่นคลื่นเสียงที่เกิดจากการพูดมีแหล่งกำเนิดจากกล่องเสียงของผู้พูดไปยังหูของผู้ฟัง โดยคลื่นเสียงจำเป็นต้องมีอากาศเป็นตัวกลางในการเคลื่อนที่ อัตราเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่นขึ้นอยู่กับตัวกลางที่คลื่น แสง เคลื่อนที่ผ่าน เช่น ในอากาศคลื่นเสียงเดินทางด้วยอัตราเร็ว 340 เมตรต่อวินาที แต่ในน้ำคลื่นเสียงเดินทางด้วยอัตราเร็ว 1,500 เมตรต่อวินาที   ถ้านำเศษไม้ไปลอยอยู่ในทะเล เศษไม้จะเคลื่อนที่ขึ้นลงเมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่าน ระยะทางระหว่างจุดสองจุดที่ทำให้เศษไม้เคลื่อนที่ขึ้นสูงสุดหรือต่ำสุดคือความยาวคลื่น (รูปที่ 1) จำนวนครั้งที่เศษไม้เคลื่อนที่ขึ้นและลงในทุกวินาทีคือความถี่  ในทะเลคลื่นเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วไม่มากความถี่จึงมีค่าน้อย แต่สำหรับคลื่นเสียงอาจสั่นได้หลักร้อยถึงหลักพันครั้งในทุกวินาที โดยความถี่และความยาวคลื่นมีความสัมพันธ์กันดังนี้