gdzie jest dowolnym polem skalarnym, nazywana transformacją cechowania nie zmienia wartości pól fizycznych i Zbiór transformacji cechowań tworzy lokalną grupę cechowań U(1). Lokalność oznacza, że element grupy jest dowolną funkcją punktu w czasoprzestrzeni Grupa cechowania U(1) jest symetrią elektrodynamiki. Na mocy twierdzenia Noether z symetrii tej wynika prawo zachowania ładunku elektrycznego. Następną konsekwencja tej symetrii jest bezmasowość fotonu. Zerowa masa fotonu oznacza, że prędkość światła w próżni jest fundamentalną stałą przyrody c. Następną konsekwencją tej symetrii jest daleki zasięg oddziaływania elektromagnetycznego (dla cząstki punktowej o ładunku elementarnym e, φ ~ 1/r). Dzięki temu możemy oglądać odległe galaktyki.
Na cząstkę o ładunku elektrycznym poruszającą się w polu elektromagnetycznym działa siła zwana siłą Lorentza opisującą oddziaływanie ładunku z polem elektrycznym i magnetycznym.
Pole elektromagnetyczne niesie energię, pęd i moment pędu:
gdzie:
jest gęstością energii pola elektromagnetycznego, a
jest gęstością pędu pola elektromagnetycznego ( jest wektorem Poyntinga).