将小石子扔到平静的水面上，会泛起波浪形成水波；轻轻地拨动琴弦，琴弦的振动会激起声波；类似地，电流的变化也会产生电磁波。电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式传播的振荡粒子流，其粒子形态称为光子，具有波粒二象性。电磁波的传播会在空间中形成电磁场。
电磁波这一概念是英国物理学家麦克斯韦（JamesClerkMaxwell，1831—1879）于1864年首次提出的，并推导出电磁波与光具有同样的传播速度，在总结前人研究电磁现象的基础上建立了完整的电磁波理论。1887年，德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹（HeinrichRudolfHertz，1857—1894）用实验证实了电磁波的存在。1894—1896年间，意大利物理学家、被尊称为“无线电通信之父”的伽利尔摩·马可尼（GuglielmoMarconi，1874—1937）进行了许多关于电磁波传播的实验，并成功利用电磁波进行了无线通信试验。
根据麦克斯韦的电磁波理论，变化的磁场能够在周围空间中产生电场，变化的电场能够在周围空间中产生磁场，变化的电场与磁场交替产生并且其方向与电磁波传播方向互相垂直。
波粒二象性指所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述，也可以部分地以波的术语来描述的性质。波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。1905年，德裔美国物理学家阿尔伯特·爱因斯坦（AlbertEinstein，1879—1955）提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年，法国物理学家路易·维克多·德布罗意（LouisVictor·DucdeBroglie，1892—1987）提出“物质波”假说，认为一切物质都具有波粒二象性。
电场与磁场既相生相克，彼此又难舍难分。在现代物理学中，通常把这种有内在联系的、相互依存、相互感应的电场和磁场统一称为电磁场，并将电磁波视为电磁场的一种运动形态。电磁波是个大家族，X射线、红外线、无线电波等都是这个家族中的成员，只是它们的频率和波长范围不同，应用领域也不同。一般地，频率高的电磁波因其绕射能力差，很难绕过比其波长大的障碍物而导致传播距离近，但其可以直接穿透障碍物，穿透能力强；频率低的电磁波因可以绕过小于波长的障碍物而导致传播距离远，但因长距离传播衰减而导致穿透能力差。X射线的频率极高（30拍赫～300艾赫），波长极短，穿透力强，可用于人体骨骼检查；红外线的频率（3000吉赫～384太赫）比X射线低，可以用来遥控电视机和空调等；更低频的无线电波（一般小于300吉赫）可用于无线电广播和卫星导航等。
既然X射线能够对人体骨骼进行透视成像，那能否像利用X射线对人体进行透视一样将电磁波用于地球探测呢？科学家对此进行了很多研究与尝试，认识到如果在电磁场中存在一个地质异常体，必然会使其所在区域的电磁场发生局部变化，基于这一性质就可以对地下介质及其性质进行探测。基于以上认识，1917年电磁感应勘探方法被提出，并于1925年首次在找矿中得到应用。
电磁感应法勘探简称电磁勘探，指根据电磁感应原理研究天然或人工产生的交变电磁场随空间或时间变化的分布规律，并由观测到的电磁场分布研究地下典型及地质特征的地球物理勘探方法。从本质上来说，电磁勘探与前述电法勘探、磁法勘探的理论基础是一致的，三者都是基于电磁场理论实现的。一般情况下，为了与电法勘探和磁法勘探进行区分，通常将基于交变电磁场且同时能够获取电信号和磁信号的那些勘探方法称为电磁勘探。根据实现方法的不同，电磁勘探可大致上划分为频率域电磁法和时间域（瞬变域）电磁法两种类型。
早期的电磁勘探基于天然场源进行，即天然源电磁勘探，如20世纪50年代初出现的大地电磁测深法。但天然电磁场存在信号弱且不稳定、随机性强等弱点，科学家于20世纪70年代提出了用人工场源代替天然场源进行勘探的思路，建立了人工源电磁勘探方法，显著提高了探测精度和效率。无论是天然源还是人工源电磁勘探，其基本原理都是相似的，都是通过在地表附近采集来自不同方向的电场和磁场分量并对这些信息进行综合分析而实现的。由于地下地质异常体会在一定程度上改变感应电场的性质，在R处探测到的电磁场分布必然会出现某种异常，利用这些异常即可感知地质异常体的存在。
经过近百年的发展，电磁勘探技术已经取得了长足进步，在固体矿产资源勘查和石油天然气勘探等领域得到了广泛应用。尽管电磁勘探目前还不能达到精准圈定地质目标的要求，但与传统电法勘探和磁法勘探相比具有明显的优势和发展潜力。