النظريات والاكتشافات المبكرة. درس العلماء الإشعاع منذ القدم. ففي القرنين الثالث والرابع قبل الميلاد كتب الفيلسوف الإغريقي أبيقور عن جسيمات"تنبعث"من سطوح الأجسام. واعتقد إقليدس، وهو رياضي إغريقي عاش في نفس تلك الفترة، أن العين ترسل إشعاعًا يمكنها من رؤية الأجسام.
واعتقد روبرت جروستست، وهو عالم وأسقف إنجليزي عاش في القرن الثالث عشر الميلادي، أن الضوء هو أصل كل أنواع المعرفة، وأن فهم القوانين التي تحكم الضوء سوف يكشف الغطاء عن كل قوانين الطبيعة.
ودار حوار حول تركيب الضوء في القرن السابع عشر بين أتباع العالم الإنجليزي السير إسحق نيوتن والفيزيائي الهولندي كريستيان هايجنز، حيث أصر نيوتن على أن الضوء يتكون من جسيمات دقيقة، بينما أشار هايجنز إلى أنه يتكون من موجات. وقد اختلف العلماء حول هاتين النظريتين لفترة امتدت إلى أكثر من مائة عام. وفي أوائل القرن التاسع عشر أوضح الفيزيائي البريطاني توماس يونج أن الضوء ذو خصائص شبيهة بخصائص موجات الصوت والماء. وبعد ذلك بسنوات قليلة أعطى الفيزيائي الفرنسي أوغسطين فرسنل أدلة جديدة على ذلك. وبحلول خمسينيات القرن التاسع عشر كان معظم العلماء قد قبلوا نتائج كل من هايجنز وفرسنل حول الطبيعة الموجية للضوء.
وفي عام 1864 اقترح الفيزيائي البريطاني جيمس كلارك ماكسويل أن الضوء يتكون من موجات كهرومغنطيسية، كما تنبأ باحتمال اكتشاف أشكال أخرى غير مرئية من الإشعاع الكهرومغنطيسي. وقد تأكدت هذه التنبؤات بعمل اثنين من العلماء الألمان هما هينريتش هرتز وويلهلم رونتجن، حيث اكتشف هرتز الموجات الراديوية في أواخر ثمانينيات القرن التاسع عشر، بينما اكتشف رونتجن الأشعة السينية في عام 1895.