19世纪流行一种理论——以太不动论，指的是以太作为光波的载体和参照系是绝对静止的。麦克斯韦的电磁学理论应用到动体时带来的某些不对称性，依赖于“以太不动论”解释。麦克斯韦认为地球的运动会使静止以太产生实验可以测量的电学或光学效应——“以太风”效应。
由于麦克斯韦理论中要求实验精度要达到一亿分之一，而在当时的条件下无法实现。所以麦克斯韦就在他逝世前几个月的1879年3月19日写信给美国航海历书局托德（D。P。Todd），询问是否可用木卫食的天文观测方法来检验“以太风”二级效应。正是这封信，引起了正在美国与航海历书局局长纽科姆合作进行光测量实验的迈克耳逊的兴趣，也就有了紧随其后的著名的迈克耳逊—莫雷干涉实验。
迈克耳逊选择了用光干涉的方法来测量以太风。受雅满（Jamin）干涉仪的启发，他自己设计出了一种新型的光干涉仪，后来被称为“迈克耳逊干涉仪”。1881年4月上旬他进行了观测，但实验结果否定了“静止以太”。后来在1887年7月，他改进了实验设备，与莫雷一起重新进行了测量。这就是历史上著名的迈克耳逊—莫雷实验。他们把设备放在水银面上，使之既能在水平面内自由转动又能避免振动的干扰，还利用两组平面镜来回反射两束相干光，使光程增大到11米。经过几天的紧张观察，仍然没有得到预期的结果，迈克耳逊认为实验是失败的。这一困惑，直到爱因斯坦的相对论发表才得以解释：“光以太”的引入是多余的。
1907年，迈克耳逊“由于他的精密仪器及用仪器进行的光谱学和计量学中的研究工作”获得了诺贝尔物理学奖。在颁奖时，只字未提“迈克耳逊—莫雷实验”。其源盖出于当时的学术权威并未承认这个实验的历史意义。