假如根据奥斯特的看法，被推动的电荷对磁铁产生作用，也就说“产生磁”，那么被推动的磁铁也应该产生电。他按照自己的设想设计了实验装置，他的装置类似于我们今天的变压器：在一边接上一个伏打电池（法拉第称为A）和一个中断电流的开关；在另一边（称为B）接上一个电流显示器（即当有电流时，显示出偏转的一个磁针）。接通A的电流时，B电路上的测量仪显示短暂的偏转，然后，指针立即又回到0位。当A路中的电流被中断时，也出现一偏转（但向另一个方向偏转）。法拉第本来希望，在整个电流动过程中，在A和B电路中都有电流产生，然而磁针则准确无误地表明：只在“开”和“关”的时刻有效应存在。后来，法拉第很快发现，永久磁铁也可以用于感应。
1931年10月17日这天，法拉第终于实现了重大的突破。他在直径为1.9厘米、长为21.6厘米的空心纸筒上绕了8层螺旋线，把8层线圈并联后再接到检流计上。当他把磁铁棒迅速地插入螺线管时，检流计的指针就偏转了，然后又迅速地拉出来，指针在相反的方向上发生了偏转。每次把磁棒插入或拉出时，这效应会重复，因而电的波动只是当磁铁靠近时才产生。这就是一个原始的发电机，它通过磁体的机械运动而产生电流。
此后，法拉第又继续进行大量的实验，以探讨电磁感应产生的条件。1831年11月24日法拉第写了一篇论文，他把可以产生感应电流的情况概括成五类，正确地指出了感应电流与源电流的变化有关，而不与源电流本身有关。法拉第将这一现象与导体上的感应电作了类比，把它命名为“电磁感应”。1832年，法拉第采用了笛卡儿发明的磁力线这个概念来解释“电磁感应”现象。他认为：感应电流是导体切割磁力线产生的，电流方向由切割磁力线的方向决定。这就是我们今天还常用到的“左/右手定律”。
能量转换和守恒定律
在能量转换和守恒定律发现的过程中，最值得一提的有三位科学家，他们分别是：迈尔、焦耳和亥姆霍兹。
德国医生迈尔最早是从人体新陈代谢的研究中得到这个重要发现的。1840年，26岁的迈尔在一艘船上做随船医生，当他给生病的船员抽血时，发现病人的静脉血比在欧洲时颜色要红一些，他想可能是由于血中含氧量较高的缘故。而含氧量之所以高，是机体中食物的燃烧过程减弱的结果。这使他联想到食物中化学能与热能的等效性。1842年，迈尔发表了题为《论无机界的力》的论文，提出了建立不同的力之间的当量关系的必要性。
迈尔从理论上揭示了能量转换和守恒定律，而英国物理学家焦耳对于热功当量的精确测定为这一定律的建立提供了最重要的实验基础。1840～1841年间，经过多次通电导体产生热量的实验，他发现电能可以转换为热能。1843年，焦耳钻研并测定了热能和机械功之间的当量关系，并宣布：自然界的能是不能毁灭的，哪里消耗了机械能，总能得到相当的热，热只是能的一种形式。此后不断改进实验方法，直到1878年还有测量结果的报告，那时测得热功当量的平均值仅比现在人们公认的4.18焦耳佧约小0.7%，如此精确的实验结果为能量守恒定律的确立，提供了无可置疑的实验证据。
亥姆霍兹是德国物理学家、生理学家，他是从生理学问题开始对能量守恒原理进行研究的。1847年，亥姆霍兹出版了《论力的守恒》一书。在书中，亥姆霍兹确认“力”的守恒定律在自然界中所起的作用，给出了不同形式的能的数学表示式，并研究了它们之间相互转换的情况。《论力的守恒》这部著作成了能量守恒定律论证方面影响较大的一篇历史性文献。
除了上述三位物理学家作出主要贡献外，还有法国的卡诺、塞甘、伊伦，德国的莫尔、霍耳兹曼，俄籍的瑞士化学家赫斯，英国的格罗夫，丹麦的柯耳丁等人，都曾独立地发表过有关能量守恒方面的论文，对能量守恒定律的发现作出了贡献。
阴极射线
阴极射线和X射线、放射性、电子都有关联，它们是由不同时期众多科学家各自研究发现的。
19世纪中叶，随着电学知识的积累和真空技术的提高，科学家们又开始注意被遗忘很久的真空放电现象。
1838年，法拉第首先做了低气压气体的放电实验。他将一根玻璃管内的空气抽去，将两根黄铜棒插到玻璃管里面作为电极。当通电的时候，法拉第发现，在两根黄铜分开的瞬间，出现了一种独特的放电现象：从负极发出一束光线，而正极却是暗的。加大两极之间的距离，则从正极向负极发出一束紫红色的光。距离越大，光束越长，且向负极移动，光束和负极之间总有一段暗区，而且长度几乎不变。这个暗区后来被称为法拉第暗区。
普吕克尔对法拉第观察到的这一现象进行了进一步研究。普吕克尔是波恩大学的物理学教授，他对磁与气体放电间的关系产生了极大的兴趣。在他的身边有一位极有才华的仪器制造者盖斯勒，这对他的工作很有帮助。
盖斯勒精于玻璃吹制，他制作了许多形状不同、性能优越的真空管供普吕克尔研究使用，这就是后来称为的“盖斯勒管”。1855年，他根据普吕克尔的设计，利用托里拆利的真空原理制造出水银真空泵，使人们获得了更高的真空度，低气压气体放电的研究也随之进入真空放电的研究阶段。可以说，盖斯勒不是一位科学家，但他对阴极射线的发现作出过重要贡献。
1857年，普吕克尔用盖斯勒管做了一系列真空放电实验。他发现管内的气压越低，法拉第暗区越大。如果把磁铁靠近盖斯勒管，则从阴极发出的光束就会跟随磁场的“力线”。最重要的是普吕克尔还发现，从阴极发出的射线打到管壁上会发出荧光，而且荧光斑能被磁场力偏转。
普吕克尔的学生希托夫也长时间从事真空放电的研究。1869年，他发现如果在阴极和玻璃管壁之间放置各种形状的物体，那么物体的影子就会清晰地映照在管壁上。根据一系列实验，希托夫推测从阴极发出的是一种沿直线传播的射线。
德国物理学家哥尔德茨坦进一步证实了阴极射线是直线运动。从1871年起，哥尔德茨坦用多种材料制成形状、大小不同的平面阴极，发现由阴极发出的射线完全不同于白炽灯丝发出的光那样向四面八方散射，而是从阴极表面平行射出，并且这种发射方式与阴极的材料无关。他还发现了阴极射线的其他性能，比如把某些材料，如银盐放到管内，射线就会使它们发生化学变化。哥尔德茨坦把这种射线称为“阴极射线”。
电磁场理论
法拉第从广泛的实验研究中构想出描绘电磁作用的力线图像。他认为电荷和磁极周围充满了力线，靠力线（包括电力线和磁力线）将电荷（或磁极）联系在一起。
在法拉第力线思想激励下，1842年和1847年，麦克斯韦连续发表了两篇关于电磁相似性的论文，文中把法拉第的力线思想转变为定量表述，初步形成了电磁作用的统一理论。
麦克斯韦在大学期间就深深被法拉第的电磁思想所吸引，他认识到力线概念的重要性，也看到法拉第定性表述方面的弱点，决心以数学手段弥补其不足。同时，汤姆生的论文使他体验到法拉第的思想与传统的静电理论是协调均，有可能进一步建立统一的电磁理论。
1856年2月，麦克斯韦的第一篇电磁学论文《论法拉第力线》不仅用数学形式解释了法拉第的力线图像，而且包藏着他后来一切新思想乃至麦克斯韦方程的胚胎。
法拉第已经证明了磁能生电。电流和电场并不一样，电流很明显地能使导线发热，能电解水，叫传导电流。而变化的电场虽然也有电流的某些性质，却并不明显，聪明的麦克斯韦就给它起了一个名字叫“位移电流”。
变化电场能否像电流一样激发出磁场呢？法拉第实验了多少年还是没有找到它们之间的联系。到了最关键的时候，问题往往不是用实验所能解决的，而只能靠推理来决定。这个难题果然由麦克斯韦用数学公式推导出来了。
1865年，统一的电磁场理论终于诞生了。麦克斯韦发表了一组描述电磁场运动规律的方程，他证明变化的磁场可以产生电场，变化的电场又可产生磁场。法拉第的预言得到了最完美的阐述和严密的数学论证，而且更妙的是麦克斯韦用自己的方程居然推出了电磁波的速度正好等于光速，这又证明了光也是一种电磁波。光学和电磁学在这里融合了。
电磁波
由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论，因为未经一系列的科学实验证明，始终处于预想阶段。是赫兹把天才的预想变成世人公认的真理，使假说变成了现实。
促使赫兹去验证麦克斯韦预言的正确性是一次偶然的发现引起的。他在做一次放电实验时，发现在附近的线圈上迸发出小火花。赫兹马上联想到，这是电谐振的结果，就像声学实验中，相同的音又会产生共振一样。赫兹受到启发，由此开始了捕捉电磁波的系统实验。
1886年，赫兹在恩师赫尔姆霍茨的指导和帮助下，制成了一套完备的实验仪器。他将两个用空气隔开的金属小球调到一定的位置，接上高压交流电，使电荷交替地涌入，由于两球之间的电压很高，间隙中的电场很强，空气分子被电离，从而形成一个导电通路。通电时，两个本来不相连的小球间却发出吱吱的响声，并有蓝色的电火花一闪一闪地跳过，这说明小球间产生了电场，那么按照麦克斯韦的方程，电场再激发磁场，磁场再激发电场，连续扩散开去，便有电磁波传递。为了能接收到电磁波，赫兹又在离金属球4米远的地方用一根导线弯成环形，线的两端之间有一个空气隙，做成了一个能探测电磁波的检波线圈。当火花发生器通电后，检波器的空气隙里果然出现了蓝光闪闪的小火花。可见火花发生器的电流能产生辐射，它的能量能跨越空间，从发生器送到接收器。这就说明发射球和接收环之间有电磁波在运动了。
赫兹后来又通过反复实验证明了电磁波具有光一样的反射性能。此后，他还悉心研究了电磁波的折射、干涉、偏振和衍射等现象，并且算出了速度为每秒30万千米，麦克斯韦于24年前所作的预言完全得到了证实！
尽管当时赫兹还无法解释这种现象，但他如实作了记录，并在当年发表的题为《论紫外光对放电现象的效应》中首次描述了这一发现。
电子
人类发现电子的过程是相当漫长的。早在1833年，在法拉第提出的电解定律中，就曾得出结论：电是以独立粒子的形式存在的。40年之后，科学家才对电流通过盐酸溶液时观察到的电解过程进行深入的分析。1874年，爱尔兰物理学家斯托尼继第一个由电解定律推出：原子所带的电量为一个基本电荷的整数倍。1891年他进一步提出用电子作为电的最小单位。
汤姆逊发现电子的工作开始于研究阴极射线的本性。阴极射线发现后，一些科学家认为阴极射线是带电粒子流，而另一些则说它是和光一样的电磁波，双方争执不下。
而汤姆逊则认为如果阴极射线是一种带电的粒子流，它经过电场和磁场时的运动方向就会改变，否则阴极射线便无疑是和光一样的电磁波。汤姆逊先是在一个15米长的真空管内，用旋转镜法测量阴极射线在低气压中的传播速度，得到的值为1.9×10米/秒，这个值远远低于光速。因此汤姆逊认为不能把阴极射线看作电磁波。
否定了阴极射线是电磁波，也不能说阴极射线是粒子流，汤姆逊接着进行阴极射线在电场和磁场中运动的实验。他对法国物理学家佩兰测定阴极射线电荷的实验做了重大的改进，在接收筒内他收集到了负电荷。他还发现阴极射线与负电荷流在磁场和电场的作用力下有着相同的运动路径。因此，汤姆逊断定阴极射线是由带负电荷的粒子流组成。
汤姆逊为了弄清楚这些带负电荷的粒子是什么，他巧妙地测出阴极射线粒子的电荷与质量的比值——荷质比。他用各种不同的金属材料做成阴极射线管的阴极，并给管内填充不同的气体，但测出的荷质比值始终不变。这个结果引起了汤姆逊的兴趣。
汤姆逊把阴极射线粒子的荷质比与电解定律求出的氢离子的荷质比进行比较，发现后者尚不到前者的千分之一。这个发现太重要了，因为如果阴极射线粒子的电荷与氢离子相同，那么阴极射线粒子的质量就远小于氢离子。由于氢离子已是当时知道的最轻的粒子，如果是这样，阴极射线粒子就是一种从未见过的新粒子。怎么测出阴极射线粒子的电荷呢？汤姆逊想到他的另一位学生汤森德已测出一个气体离子的电荷值，他对这个实验略加改进，就测出阴极射线粒子的电荷量，这个值与氢离子的电荷值相等。
由此，汤姆逊得出了结论：阴极射线是一种粒子流，质量比氢离子小得多；这种粒子带有最小单位的电荷，但却是负的。所有的证据都证明这是一种人类从未知道的新粒子。借助斯托尼继的对电荷最小单位的命名，汤姆逊称阴极射线粒子为“电子”。