電磁頻譜覆蓋的電磁波的頻率范圍從1赫茲以下到10?²⁵赫茲以上，對應的波長范圍是數千公里到原子核大小的幾分之一。該頻率范圍被劃分為不同的頻帶，每個頻帶內的電磁波用不同的名稱來稱呼。從頻譜的低頻（長波長）開始，它們是：無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和高頻（短波長）端的伽馬射線。每個頻帶中的電磁波具有不同的特性，例如它們的產生方式，它們與物質的相互作用方式以及它們的實際應用。長波長的極限是宇宙本身的大小，而人們認為短波長極限在普朗克長度附近。?伽馬射線，X射線和高紫外線被歸類為電離輻射，因為它們的光子具有足夠的能量使原子電離，從而引起化學反應。

天線發射和接收無線電波，天線由諸如金屬棒諧振器之類的導體組成。在人工產生無線電波中，稱為發射器的電子設備會產生施加到天線的交流?電流。天線中的振蕩電子會產生振蕩的電場和磁場，并以無線電波的形式從天線輻射出去。在接收無線電波時，無線電波的振蕩電場和磁場耦合到天線中的電子，來回推動它們，產生振蕩電流，該振蕩電流被施加到無線電接收器上。除電離層中可以反射某些頻率的帶電粒子層外，地球的大氣層對無線電波主要是透明的。

在無線電廣播、電視、雙向無線電、?移動電話、通信衛星和無線網絡等無線電通信系統中，無線電波被廣泛用于跨距離傳輸信息。在無線電通信系統中，通過改變幅度，頻率或相位，在發射機中利用載有信息的信號調制射頻電流，并將其施加到天線上。無線電波將信息跨空間傳送到接收器，在接收器中，無線電波被天線接收，并通過解調提取信息在接收器中。無線電波還用于全球定位系統（GPS）和導航信標等系統中的導航，以及在無線電定位和雷達中定位遠處的物體。它們還用于遠程控制和工業加熱。

無線電頻譜的使用由各國政府嚴格監管，并由一個稱為國際電信聯盟（ITU）的機構進行協調，該機構將頻率分配給不同的用戶以用于不同的用途。

微波是在SHF和EHF頻帶中大約10厘米到1毫米的短波長的無線電波。速調管和磁控管以及固態器件（例如Gunn和IMPATT二極管）產生微波能量。盡管它們被短天線發射和吸收，但它們也被極性分子吸收，并耦合到振動和旋轉模式，從而導致整體發熱。與高頻波（例如紅外線和光波）不同微波主要在表面吸收，微波可以滲透到材料中并將其能量沉積在表面以下。這種作用用于加熱微波爐中的食物，以及用于工業加熱和醫療透熱。微波是雷達中使用的主要波長，并且用于衛星通信和無線網絡技術（例如Wi-Fi）。用于將低頻無線電波傳送到天線的銅電纜（傳輸線）在微波頻率下會產生過多的功率損耗，而金屬管則稱為波導用于攜帶它們。盡管在該頻帶的低端，大氣主要是透明的，但是在該頻帶的高端，大氣氣體對微波的吸收將實際傳播距離限制在幾千米。

太赫茲輻射或亞毫米波輻射是介于微波和遠紅外之間的大約100 GHz至30太赫茲（THz）的光譜區域，可以視為屬于任一頻帶。直到最近，人們很少研究該范圍，在所謂的太赫茲間隙中微波能量的來源很少，但是現在出現了諸如成像和通信之類的應用。科學家們還希望將太赫茲技術應用于xxx部隊，因為高頻波可能會直接射向敵軍以使其電子設備無法工作。?太赫茲輻射被大氣氣體強烈吸收，使得該頻率范圍對長距離通信毫無用處。

電磁頻譜的紅外部分覆蓋大約300 GHz至400 THz（1毫米– 750納米）的范圍。它可以分為三個部分：

• 遠紅外，從300 GHz到30 THz（1 mm – 10μm）。該范圍的下部也可以稱為微波或太赫茲波。該輻射通常被氣相分子中的所謂旋轉模式，液體中的分子運動以及固體中的聲子吸收。在此范圍內，地球大氣中的水吸收非常強，以至于實際上使大氣變得不透明。但是，在不透明范圍內有某些波長范圍（“窗口”）允許部分透射，可用于天文學。從大約200μm到幾毫米的波長范圍通常被稱為亞毫米天文學，為200μm以下的波長保留遠紅外。
• 中紅外，從30到120 THz（10–2.5μm）。高溫物體（黑體輻射器）可以在此范圍內強烈輻射，處于正常體溫的人體皮膚在該區域的下端會強烈輻射。這種輻射被分子振動吸收，其中分子中的不同原子圍繞其平衡位置振動。該范圍有時稱為指紋區域，因為化合物的中紅外吸收光譜對該化合物非常特異。
• 近紅外，從120到400 THz（2,500–750 nm）。與該范圍相關的物理過程與可見光相似。該區域中的最高頻率可以通過某些類型的膠卷以及用于紅外照相和攝像的多種類型的固態圖像傳感器直接檢測。

在紅外頻率之上是可見光。的太陽發出可見光區域的峰值功率，雖然通過所有波長示出了集成的整個發射功率譜，太陽發出略多于可見光紅外線。根據定義，可見光是人眼最敏感的EM光譜的一部分。可見光（和近紅外光）通常被分子和原子中的電子吸收和發射，這些分子和原子從一種能級移動到另一種能級。這種作用使人類的視覺和植物光合作用成為可能的化學機制。激發人類視覺系統的光只是電磁光譜的一小部分。一種彩虹表示電磁頻譜的光學（可見）部分；紅外光（如果可以看到的話）將位于彩虹的紅色側面之外，而紫外線則恰好位于紫色的末端之外。

人眼可檢測到波長在380?nm至760 nm（400–790太赫茲）之間的電磁輻射，并將其視為可見光。其他波長，尤其是近紅外（長于760 nm）和紫外（短于380 nm）波長有時也稱為光，特別是當人類的可見性不相關時。白光是可見光譜中不同波長的光的組合。使白光通過棱鏡將其分成在400 nm至780 nm可見光譜中觀察到的幾種顏色的光。

如果具有在EM光譜的可見區域中的頻率的輻射反射離開某個對象（例如一碗水果），然后撞擊眼睛，則會導致對場景的視覺感知。大腦的視覺系統將大量的反射頻率處理成不同的陰影和色調，通過這種人們對這種認識不足的心理物理學現象，大多數人會感覺到一碗水果。