Elektromagnetni spektar je skup različitih zračenja/talasa koja se međusobno razlikuju prema frekvenciji, talasnoj dužini i energiji fotona – čestica koje su nositelji EM spektra. Visoka frekvencija korelira sa malom talasnom dužinom, jer su frekvencija i talasna dužina obrnuto proporcionalne veličine, dok visoka frekvencija ujedno znači i da taj dio spektra ima visoku energiju i jaku prodornost. Takve su gama-zraka, x-zraka i ultravioletni dio spektra. S druge strane, radio talasi imaju veliku valnu dužinu, a malu frekvenciju i energiju. Fotoni su kvanti elektromagnetnog zračenja i predstavljaju najmanje “pakete” kvantne energije, što se izražava formulom E=hv.
Elektromagnetni spektar se smatrao kontinuiranim, što znači da nema signifikantnih prelaza od jednog tipa zračanja ka drugom – nema linije, barijere, diskontinuiteta između gama i X-zraka, između crvene svjetlosti vidljivog sijela spektra i infracrvenog zračenja. Sve do polovine 20. vijeka naučnici su smatrali kako je EM spektar beskonačan i kontinuiran.
 
 
 
Međutim, pametno pitanje bi glasilo – da li postoje dijelovi spektra koji imaju višu frekvenciju od gama zraka i dijelovi koji imaju nižu frekvenciju i veću talasnu dužinu od radio-talasa? Elektromagnetni spektar je određen energijom fotona, frekvencijom i talasnom dužinom, a varira od 300 egzaherca za gama zrake, čija je talasna dužina iznosi oko 1 pikometar, a energija fotona čak 1.24 MeV do radio talasa niske frekvencije, ispod 30Hz, talasne dužine 10 000-100 000 km i strahovito male frekvencije od 12.4 femtoelektronvolta (feV).
 
Talasne tužine koje se koriste za emitiranje radio-programa su obično FM VHF (very high frequencies) od oko 100 MHz (recimo, okvirno 80 – 110MHz), dok se UHF (ultra high frequencies) koriste za emitovanje TV programa, komunikaciju sa Wi-Fi, Bluetooth i GPS. ELF (extremely low frequencies) imaju frekvenciju manju od 3Hz i talasne dužine od oko 100 000km. Nastaju prilikom udara groma ili pri promjenama Zemljinog magnetnog polja. Da li postoji dio EM spektra ispod ovoga?
 
Onda kada frekvencija nekog talasa, period njegovog ponavljanja iznosi 0Hz, ne možemo više govoriti o postojanju talasa. Dakle ELF obuhvataju sve one frekvencije od 3 Hz pa do frekvencija bliskih 0Hz.
 
Šta se događa u drugom dijelu spektra? Postoje li frekvencije veće od frekvencija gama zraka, talasne dužine manje od 1 pm i još veće energije? 
 
U teoriji, postoji nešto što se zove ultra-visokoenergetske gama zrake čija bi energija bila veća od 100TeV. Inače, dijelovi spektra visoke frekvencije se konvencijom izražavaju u elektronvoltima, dakle u ekvivalentima kvantne energije, a ne u hercima. Sudari u CERN su trenutno na oko 13TeV, što je, dakle, oko 9X manje nego ove teoretske frekvencije. Međutim, od 2014. godine, ove zrake su teoretske i nisu detektovane. Smatra se da bi detekcija ovih zraka pružila neki uvid u porijeklo kosmičkih zraka, ali sve je to još uvijek na nivou spekulacija. 
 
Najviše nama do sad poznate frekvencije EM spektra su gama-zrake vrlo visokih energija (very-high-energy gamma ray), od 100GeV do 100TeV i upravo se u tim rasponima energija kreće i raspon energije sudara čestica u hadronskim i sličnim sudaračima.