麦克斯韦方程组被誉为牛顿发现万有引力以来最伟大的科学发现之一。它描述了电磁场的结构，电磁场是真实存在的实体，这一崭新的观念逐渐被科学家们接受。场的概念也逐渐从电磁场扩展到引力场、温度场，以及各种量子场。
场的概念是由法拉第在1831年提出的。当时，人们发现在一个导电线圈中央放置一个磁针，当线圈中有电流通过时，磁针会发生偏转，磁针偏转方向表明其受到的力并不是沿着导线与磁针的连线，也不是沿着电流粒子与基本磁偶极子的连线，而是垂直于这些线。在18和19世纪，绝大多数科学家相信，自然界所有运动现象都可以用牛顿力学所描述的引力或斥力的作用来解释，这些力只依赖于距离，并且作用于粒子之间的连线上。而磁针的运动无法用牛顿力学进行解释，甚至难以描述。事实上，使用语言或数学公式精确表达电流作用于磁极的力是非常复杂的。
为了准确描述这一全新的现象，法拉第提出了“力线”和“场”的概念。他从铁屑在磁铁周围排列成磁感线的现象中受到启发，创造出了“电磁线”的概念，他写到：这些流线由带电体或者是磁铁的其中一极中放射出，射向另一电性的带电体或是磁性异极的物体。磁力线是从磁铁N极出发到S极终止的假象曲线，电力线是从正电荷出发到负电荷终止的假想曲线。正如在磁铁作用下铁屑的分布一样，这些力线分布在空间中，力线上每一点的切线方向代表该点的受力的方向，其疏密程度表示受力的相对大小。力线的集合就是场，磁极和电荷被称为场源。
很显然，最初的场是一种力的表达方式，是文字描述和数学公式以外的一种视觉化的图形描述，这种图形描述方式能够直观地展现出力在空间中的分布情况。从图形中可以看出，构成场源的物质是场形成的基础，没有力源，场和力线就没有意义。另外，不能将图形中描绘的力线视为真实力的作用线，因为按照牛顿力学原理，引力和斥力只与距离有关，与时间无关，如果将力线当作真实力的作用线，就必须假设时间为零、速度无穷大，这样的力就变成了科学家们不能接受的“超距作用”了。
法拉第用场的方式形象的描述了电磁力，虽然人们仍然无法用牛顿力学进行解释，但是观察现象的视角却在悄然发生着改变。
这种图形描述方式，不仅可以用于新发现的电磁力，也可以描述万有引力等各种当时已知的力。在传统的力学描述中，人们关注的是物体在受力之后速度和位置的变化，而新的表达方式更关注力本身，力线分布在场源周围没有物质的空间中，图形中没有受力物体，假如一个质点出现在空间中某一位置，它受力的方向就是这个位置力线切线的方向，大小就是这个位置力线的密度。场似乎在表达一个新概念，无论是否存在受力物体，力就在那里。
很快，新的实验带来了意想不到的结果，人们发现通电的螺线管产生的磁场与磁棒的磁场一样，如果不是运用这种新的图形表达方式，很难发现这种相似性。人们由此设想，两个通电的螺线管是否会和两根磁棒一样相互吸引和排斥呢？实验结果证明确实如此。进一步的实验表明，带电螺线管和磁棒之间也存在同样的作用。一个大胆的假设出现了，引发这种相互作用的力并非来自于磁棒或螺线管，而是来自它们周围空间中的磁场。
至此，似乎不能将场仅仅视为一种关于作用力的表达方式了。起初，人们以为场源是根本，场源通过场起作用。现在，似乎只有场才是最重要的，场源的差异并不重要。人们发现借助场来间接的考察电荷、磁棒这些场源的作用似乎更为方便，逐渐的，一种以场为主体的新的语言形成了。在开篇提到的通电线圈引起磁针偏转的实验中，人们发现，电荷静止，就只有静电场，一旦电荷开始运动，磁场就出现了，磁针的方向就发生偏转。而且电荷运动越快，所产生的磁场就越强。如果用传统的牛顿力学的语言来描述，人们会说：电荷的运动产生了一个新的力，这个力推动磁针偏转。接下来，人们会问，这个力与什么有关呢？这个问题很难回答。而用场的语言来描述则要简单明了的多：电场的变化总是伴随着磁场，并且电场变化越快，伴随的磁场就越强。从场的描述中，我们不仅找不到作为受力体或检测体的磁针，也找不到作为场源的线圈和电荷，场是唯一的主体，占据最重要的中心位置，所有作用都由场来决定。意义不仅如此，我们可以把电场和磁场交换位置，也就是我们可以问：磁场的变化总是伴随着电场吗？正是由于使用了场的语言，人们才会想到提出这个问题。
在牛顿力学的框架下难以理解的电磁现象，按照场提供的新线索，人们逐渐找到了新的探索方向。通过这些实验，人们意识到存在于空间里的场是所有电磁现象的根源，那么，场又是什么呢？
我们先来设想一个理想实验，假设有一个带电小球像钟摆一样有节奏的快速振荡起来。电荷的振荡产生了变化的电场，而变化的电场有总是伴随着变化的磁场，变化的磁场又产生了新的变化的电场，如此反复，电场和磁场就这样相互产生下去，并且向远离小球的空间传播。突然，振荡电荷停止运动，但是空间中的电场和磁场仍然在相互产生着。说明场是独立存在的，并不依赖于场源。
让我们再看一个例子，当人们把电源插头从插座上拔出，或者断开电闸时，时常会发生打火现象。根据电磁场的理论，有电流通过的导线周围有一个磁场，当电流中断的一瞬间，这个磁场随之消失，换句话说，磁场从有到无发生了快速的变化。我们知道，磁场的变化总伴随着电场，磁场变化越快，伴随的电场就越强，由电场产生的感生电流就越强。在这一瞬间产生的火花就显示了磁场的迅速变化所引起的强大电势差。而从能量角度看，火花代表能量，因此磁场也必定代表能量，我们只能将磁场看成能量的储藏所，因为能量不可能凭空产生，电场与磁场的转换就是能量的转换，并且必定遵循守恒定律。除此之外，还能有其它前后一致的合理解释吗。
场携带能量，无论如何都不能将场视作抽象的概念，人们已经不能将它仅仅视为表达方式，也不能把它归为抽象的概念，场是真实存在的实体吗？
这个问题已经超出了物理学的范畴，因为它涉及一个更基础的问题，什么是实体。物质是实体，这是毫无疑问的，人们通过探究组成、结构以及相互作用来认知它，具备这些特征才能被认定为实体。场具备这些特征吗？麦克斯韦方程组描述了电磁场的结构，磁针的偏转、感生电流的出现，闪耀的火花都是电场、磁场的相互作用的结果。那么，电磁场的基本组成物质是什么呢？围绕这个问题，19世纪的科学界展开了旷日持久的激烈讨论，科学史学家们甚至用“斗争”一词形容当年讨论的激烈程度。
传统力学观试图将自然界中所有事件都归结为物质粒子之间的作用力，电流体、磁流体，以及牛顿的光微粒都是在这种力学观念基础上创造出来的物质粒子。物质粒子是一切的基础，而场恰恰无法提供这样一种让人接受的物质实体。在19世纪初的物理学家看来，场是虚无缥缈的东西，无法用已有的物理概念对其进行直观的解释和理解，这使得人们对电磁场理论的真实性产生怀疑。争论的焦点之一就是“位移电流”概念，根据法拉第电磁感应定律和安培定律，电流是由电荷的运动产生的，在导线中是自由电子的定向移动形成了传导电流，传导电流周围的空间会出现磁场。麦克斯韦认为，即使在没有自由电荷运动的介质或真空中，只要存在变化的电场，也会产生一种电流，这就是“位移电流”。它实际上就是变化的电场，是产生磁场的关键。而当时英国科学界泰斗，著名的开尔文男爵根本不相信会有位移电流这样的东西存在，他明确表示：在充满原子的电介质中，位移电流的存在尚可理解，但要想象其形成于虚无的真空中则难以接受，缺少力学模型来描述这种环境，且不存在实际运动的电荷，我们根本不清楚何谓位移电流或者它会如何产生。男爵所说的力学模型就是以物质实体为基础的物理机制，在反对者看来，位移电流没有物质实体对应，只是数学上抽象的概念，不具备物理学意义，整个电磁场理论就是缺乏这种物理机制的空中楼阁。
争论持续了数十年，在完备的数学逻辑和电磁波、光速不变等预言被一一验证的事实面前，人们不得不承认电磁场是一种独立于物质存在的客观实在。最终，哲学层面的传统实体概念被颠覆了。
起初，场的概念仅仅是方便人们从力学观念去理解现象的一种工具。而在新的场语言中，对于理解电荷的作用至关重要的不是电荷本身，而是对电荷之间场的描述，革命性的新观念就蕴藏其中。人们对新概念的认识逐渐加深，以至于场的重要性超过了物质实体。基于法拉第、高斯、安培、麦克斯韦、赫兹的研究成果，一种新的实在被创造出来，这是一个在力学描述中没有地位的新概念。经过一番努力和斗争，场的概念在物理学中逐渐取得了领导地位，直到今天也仍然是一个基本的物理概念。在现代物理学家看来，电磁场就和他所坐的椅子一样实在。
