1890年，在分析運動物體的電磁性時，赫茲假設，按照斯托克斯的理論，以太要受到阻力，但他又承認他假定的不完善性。
1892年，洛倫茲把自己的注意力轉向這個問題，即一般的電磁理論。開始時，他采納了麥克斯韋一亥爾姆霍茲的電磁理論，而且更重視亥爾姆霍茲理論的推導。遵從赫茲對電磁波傳播的證明，他相信了麥克斯韋的以太假設，但依然不滿麥克斯韋和赫茲對這種理論的解釋。他不喜歡赫茲的公理係統，更喜歡麥克斯韋那種從物理原理中推導出這種理論的做法，他也不同意赫茲關於有阻力的以太理論的假設，不同意麥克斯韋對以太和物質問關係的研究，特別是不滿意其中講的電荷和電流的位置。
在麥克斯韋找到了純場理論時，洛倫茲開始構建雙重的理論。在這個理論中自由的以太是麥克斯韋理論中經過場的動力學理論的以太。在這裏，物質以正負荷電粒子的形式出現（這種粒子後來被稱之為電子），是分離的實體，以太在任何地方都靜止不動，以太的勢位能（作為電能）和動能（作為磁能）合二為一，這樣就從拉格朗日的動力學中引出了麥克斯韋自由以太方程。
為了與他基本的假定相一致，洛倫茲把弗瑞奈的阻力係數看成是入射光和由電子振動產生的光之間的幹涉效應。在一個物體中如果分力以相同的方式對以太發生作用，那麼經過以太的移動物體必然相吸，這種吸引是對弗瑞奈阻力效應的一種補償。愛爾蘭數學家喬治·菲茨傑拉德(Georg Fitzgerald)也提出了相同的假設，盡管洛倫茲並不知道這件事。
1895年，在論電子的論文中，洛倫茲最後追隨赫茲，提出了電磁理論的公理化係統。就在赫茲把這放在一種力學的理想範圍中時，洛倫茲努力把物理學建立在純電磁之上。在他的理論中，特別的電子占中心地位。約瑟夫·拉莫爾提出了一種類似洛倫茲的理論，它與麥克斯韋的場理論十分接近。埃米爾·惠徹特是這個時代主張電子理論的人，他也避開了洛倫茲明顯的二元論。當洛倫茲的電子論得到了廣泛的承認。特別是19世紀90年代晚期J.J.湯姆遜用實驗證實了負電子之後，正如赫茲講的那樣，麥克斯韋的理論就是麥克斯韋的方程體係。洛倫茲的理論方程與麥克斯韋的《電磁論》密切對應。洛倫茲的理論與麥克斯韋的不同之處是對電荷的看法上，像麥克斯韋一樣，也是一種電磁媒質的理論。關於這種媒質的假設正是麥克斯韋理論的特色，也是其後繼者們的特色，不管他們與麥克斯韋的場理論方法相距多麼遠，它們依然宣布是對麥克斯韋理論的解釋。
2.量子論和相對論
即使麥克斯韋在電磁場理論方麵所做的貢獻隻是為電磁學、光學奠定了當代經典理論的基礎，也是極為了不起的成就。
事實上，麥克斯韋在這個領域裏的成就，遠遠超出了經典理論的範圍，把物理學大大推進了一步。相對論和量子論的形式，正是他電磁理論方法的某些方麵結出的果實。
狹義相對論的故事是大家所熟悉的。通過引入收縮的假設，洛倫茲能很好地解釋邁克爾遜一莫雷實驗的結果，也能對光現象進行廣泛的解釋，並且為係統地解釋磁光效應打下了基礎。順磁質可解釋為在某種意義上擁有永恒電子偶極矩，對應於一個磁場，在相反的意義上借助一個誘導的偶極矩賦予電磁的特點。與另外一些電磁理論的調和，經過對順磁質和抗磁性的認識，作為明顯的效應而產生。所以，所有的實體在相同的意義上都是抗磁性的，抗磁性的感應係數擁有與麥克斯韋假設同樣的符號。然而，在順磁性問題上，這種抗磁性的反應被更新的順磁性效應所淹沒。電子理論的問題出現了。洛倫茲正在尋找一個係統的理論，它可以充當整個物理學的電磁基礎。1899~1904年間，在一個完全公理化的基礎上，重新改變了這個理論，在一切相互作用中，先前為物質設定的特性從屬於物質分子間的相互作用力。菲茨傑拉德一洛倫茲的收縮成了一個坐標轉換，適用於分子內部和分子之間，任何粒子團都成了通過以太運動的函數（機能），一個電子的質量完全歸之於和場結合在一起的電子的電磁自身的反作用。一個運動的電子，從屬於它的變形，一切力都成為非孤立的運動，光的速度成為任何物質粒子運動速度的極限。