Une onde électromagnétique comporte à la fois un champ électrique et un champ magnétique oscillant à la même fréquence. Ces deux champs, perpendiculaires l’un par rapport à l’autre se propagent dans un milieu selon une direction orthogonale (figure ci-dessous).
La propagation de ces ondes s’effectue à une vitesse qui dépend du milieu considéré. Dans le vide, la vitesse de propagation est égale à 3.10⁸ m.s^-1.

Une onde électromagnétique est caractérisée par plusieurs grandeurs physiques :

• La longueur d’onde ( λ ) : elle exprime le caractère oscillatoire périodique de l’onde dans l’espace.
  C’est la longueur d’un cycle d’une onde, la distance séparant deux crêtes successives.
  Elle est mesurée en mètre ou en l'un de ses sous-multiples, les ondes électromagnétiques utilisées en télédétection spatiale ayant des longueurs d’onde relativement courtes :
  le nanomètre 1 nm = 10^-9 mètre
  le micromètre 1 μm = 10^-6 mètre
  le centimètre 1 cm = 10^-2 mètre.
  
  

• La période (T) : elle représente le temps nécessaire pour que l’onde effectue un cycle. L’unité est la seconde.
  
  

• La fréquence ( ν ) : inverse de la période, elle traduit le nombre de cycles par unité de temps.
  Elle s’exprime en Hertz (Hz) - un Hz équivaut à une oscillation par seconde - ou en multiples du Hertz, les ondes électromagnétiques utilisées en télédétection spatiale ayant des fréquences très élevées :
  le kilohertz 1 kHz = 10³ Hz
  le mégahertz 1 MHz = 10⁶ Hz
  le gigahertz 1 GHz = 10⁹ Hz
  
  

Longueur d’onde et fréquence sont inversement proportionnelles et unies par la relation suivante :

où
- λ : longueur d’onde de l’onde électromagnétique
- c : vitesse de la lumière (3.10⁸ m.s^-1)
- ν : la fréquence de l’onde


Par conséquent, plus la longueur d'onde est petite, plus la fréquence est élevée, et réciproquement.