שדה פיזיקלי הוא חוק מתמטי ופיזיקלי המשייך לכל נקודה במרחב ערך מסוים ברגע נתון. במקום להתבונן בעצם בודד הנמצא במיקום מסוים, אנו מתבוננים במרחב כולו כרשת רציפה של ערכים.

מדוע מושג זה כה חיוני באלקטרומגנטיות? כאשר שני מטענים חשמליים מפעילים כוח זה על זה ממרחק, הם אינם נוגעים זה בזה באופן פיזי. במקום להניח פעולה מסתורית מרחוק, הפיזיקה המודרנית מסבירה כי המטען הראשון יוצר הפרעה מתמשכת במרחב שסביבו — שדה חשמלי. המטען השני חש בשדה הקיים במיקומו המדויק ומגיב אליו בכוח.

שדה סקלרי משייך לכל נקודה במרחב מספר יחיד בעל יחידות מידה, ללא כל כיוון. דוגמאות יומיומיות: התפלגות הטמפרטורה בחדר, לחץ האוויר באטמוספירה, או הגובה הטופוגרפי מעל פני הים. באלקטרומגנטיות, הדוגמה המרכזית לשדה סקלרי היא הפוטנציאל החשמלי.

שדה וקטורי, לעומת זאת, משייך לכל נקודה במרחב וקטור שלם — בעל גודל מוגדר וכיוון מרחבי מוגדר. דוגמאות יומיומיות: מהירות זרימת המים בכל נקודה בנהר, או כיוון ועוצמת הרוח. באלקטרומגנטיות, השדה החשמלי והשדה המגנטי הם שדות וקטוריים מובהקים.

כיצד אנו מדמיינים שדה סקלרי? אנו מחברים נקודות בעלות ערך זהה ומקבלים קווי גובה או משטחים שווי-ערך (משטחים אקווי-פוטנציאליים). סמיכות הקווים מעידה על קצב השינוי: ככל שהקווים צפופים יותר, השינוי המרחבי חד יותר.

כיצד אנו מדמיינים שדה וקטורי? אנו מציירים חיצי שדה בנקודות שונות, או מותחים קווי שדה רציפים המשיקים בכל נקודה לכיוון השדה. צפיפות קווי השדה מייצגת את עוצמת השדה, וכיוון החיצים מייצג את כיוון הכוח.