Узагальнивши теоретично закони електромагнетизму, що були відкриті дослідним шляхом, та доповнивши їх гіпотезою про існування струмів зміщення, Максвелл склав систему чотирьох фундаментальних рівнянь електродинаміки, які описують усі явища електромагнетизму. В інтегральній формі вони мають вигляд:
. (4.62)
Зміст першого і третього рівнянь обговорювався в §§4.11, 4.12, відповідно. Друге рівняння Максвелла – це теорема Гауса для електростатичного поля (див. розділ 3, ч.1). Четверте рівняння Максвелла – це теорема Гауса для магнітного поля (див. §4.6).
Систему рівнянь Максвелла слід доповнити трьома допоміжними рівняннями, які встановлюють зв'язок між фізичним величинами, що використовуються в (4.62):
(4.63)
Останнє рівняння – закон Ома в диференціальній формі.
Одним з важливих висновків з аналізу рівнянь Максвелла є той, що змінні електричне та магнітне поля не можуть існувати окремо. Змінне електричне поле збуджує в просторі змінне магнітне поле і, навпаки, змінне магнітне поле викликає появу змінного електричного поля. Змінне електричне і нерозривно пов’язане з ним магнітне поле утворюють єдине електромагнітне поле.