如果我们要找出人类历史上10个最伟大的物理学家，那么J.C.麦克斯韦不仅会以自己的特点当选，而且会非常接近最顶尖的地位。除了他在数学与工程学方面的一系列贡献之外，人们之所以还记得他，是因为他在颜色视觉、统计热力学方面的成就。最重要的是，他是经典电磁场理论、光的电磁波理论的奠基者、开拓者。虽然他的贡献如此之大，但讲他和他工作的书却很少。之所以如此，主要原因也许是麦克斯韦是物理学家们的物理学家和数学家们的数学家。阿基米德、伽利略、牛顿、法拉第和卢瑟福的贡献可以讲给常人听，但要评价麦克斯韦，却很难让常人理解。麦克斯韦是一个发现者，他对科学的每一贡献都以前人和他那个时代人的研究成果为基础，但他的想像力和创造力却实在令人惊异。
麦克斯韦为人类理解自然界作出了无与伦比的贡献。他视野开阔、才思敏捷、博闻强记、豁达大度。他笃信天主教，热爱文学、哲学，有社会责任感和坚定的信仰。在科学研究工作中，又极为谨慎小心，不武断地乱下结论，不慕虚荣和财利。
麦克斯韦以他的电磁场理论而著称。他的场理论不是由几篇论文或一本书组成的，而是由许多像一本书那么长的专题论文构成的，前后跨度达20年之久。他的每一篇论文都从不同的角度探讨同一专题。他不仅不断地提出新问题，用实验和科学逻辑去验证或否证自己的观点，而且在每个阶段都取得新成果。他的理论反映了19世纪物理学整体上的重要变化，包括建立在能量守恒定律上的方法论以圾向量解析。早期阶段物理学的这些变化很好地反映在他的著作之中。当他提出电磁场理论时，能量守恒定律还没有得到清晰的阐述和应用。在他后来的著作中，拉格朗日关于动力学的新综合和能量守恒定律的观点日益增强。在他最重要的著作《电磁论》中，完全由他自己首先提出了向量解析，这是对一种科学理论独特发展的洞见。他还涉及到当时物理学方法论中广泛的方面。正是这些，构成了19世纪末和20世纪初的物理学革命。
像所有的物理学家一样，麦克斯韦创造了一种高度技术性的数学语言，它可以用日常的非技术的语言来意译，但有时又极难意译。数学王国有其自身的历史，这与非数学的思想有相似之处，但它们之间没有直接的相似性。另外，麦克斯韦除了是一个近代意义上的物理学家之外，还是一个传统意义上的自然哲学家——今天意义上的理论物理学家。他对自然、宇宙和人生有自己独特的哲学观点。他的研究内容、科学方法和关于科学知识本性的理解，构成了他理论的基石。
在电磁学中，他与他的同代人不同的地方是：麦克斯韦采纳了力线（描述电磁场分布情况的曲线，曲线上各点的切线方向与该点的电场方向一致，曲线密集的程度与该处的电磁场强度成正比。在静电场中，电力线从正电荷开始而终于负电荷，不形成闭合线，也不中断。而在交变电磁场中，电力线是围绕着磁力线的闭合线，由于电场中每一点只有一个电场方向，所以任何两条电力线都不相交）的观念（法拉第发明的），把电与磁统一为整体。在总结前人工作的基础上，麦克斯韦引入位移电流的概念，建立了一组微分方程，它确定电荷电流（运动的电荷）、电场、磁场之间的普遍联系是电磁场的基本方程。他预言，向空间发射电磁波是可能的。当他测量出电磁波的速度时，他断言这就是光速。光只不过是电磁波的一种表现而已。于是，光学不再是物理学一个独立的分支，而成为电磁学的一个分支了。虽然只是在他死后，电磁波的存在才被证实，但是，今天用电磁波发射来传播无线电波和电视信号，已经得到广泛的应用，成了人类生活不可缺少的组成部分。更短的波，比如x射线在医学上也得到了广泛应用。麦克斯韦在他的工作中所使用的力线这种新的理论技术，成了严肃的数学本体、场理论，这正是20世纪物理学发展的核心。
物理场，即相互作用的场，是物质存在的两种基本形态之一，它存在于整个空间，例如电磁场、引力场等。带电粒子在电磁场中受到电磁力的作用，物体在引力场中受到万有引力的作用。实物之间的相互作用就是依靠有关的场来实现的。场本身具有能量、动量和质量，而且在一定条件下，可以和实物相互转化。根据量子场论的观点，场与基本粒子有不可分割的联系。即一切基本粒子都可以看作相应场的最小单位（量子）。这样，一切相互作用都可以归结为有关场之间的相互作用。按照这种观点，场与实物没有严格的区分。
爱因斯坦在谈到麦克斯韦的贡献时说：“自从牛顿奠定理论物理学基础以来，物理学的公理基础——换句话说，就是我们关于实在结构的概念——最伟大的变革，是由法拉第和麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的。”“按照牛顿的体系，物理实在是由空间、时间、质点和力（质点间的相互作用）等概念来表达的。在牛顿看来，各种物理事件都被看作是质点在空间中受一些不变的定律支配着的运动。就实在能够改变这方面而言，当我们讲到实在中发生的变化时，质点是我们表示实在的惟一形式，是实在的惟一代表，可感觉到的物体显然是质点概念的根源。人把质点设想为一种类似于可动物体的东西，但剥夺了这些物体的广延性、形状、空间方位等特征，以及一切内部性质，而只留下惯性、移动及力的概念……应当注意，这种理论纲领本质上是原子论的和机械论的。一切事件都要用纯机械的方式来解释。”“然而发生了这样一场伟大的变革，它同法拉第、麦克斯韦和赫兹的名字永远联系在一起，而这次革命的最大部分出自麦克斯韦。他指出，当时已知的全部光和电磁现象，都可以用他的著名的两组微分方程来表示。在这些方程里，电场和磁场表现为倚变数……在这里场强度是终极的实在，它不能简化为任何别的东西。到世纪交替时，电磁场概念作为一种终极实体，已经被普遍接受。”“在麦克斯韦之前，人们以为物理实在——就它应当代表自然界中的事件而论——是质点，质点的变化完全是由那些服从全微分方程的运动所组成的。在麦克斯韦以后，他们则认为物理实在是由连续的场来代表的，它服从偏微分方程，不能对它作机械论的解释。实在概念的这一变革，是物理学自牛顿以来的一次最深刻最富有成效的变革。”
除了在物理学的场论、电磁学作出了革命性的、划时代的贡献之外，在统计力学中，他提出了气体分子运动论的思想。分子由于碰撞容器壁而产生压力；这些分子由于有的速度大，有的速度小而互相推撞，要计算出每个分子的运动状态是不可能的，但当气体分子的速度达到一个确定的、扩散的统计分布时，气体就会处于平衡状态。这就是麦克斯韦气体分子速度分布律。这样，他把概率的观念引入了物理学。根据它，可以计算出气体的许多性质。比如，他预言了气体的粘滞性，是如何阻止物体通过它的，但与压力没有关系。这是一个令人吃惊的结论，麦克斯韦却借助实验证实了它。
在光学中，麦克斯韦主要的贡献是色觉的生理学，这也是物理学的基本方面。他证明了正常的肉眼有三种感受器：一种对红光敏感，一种对蓝光敏感，一种对绿光敏感。色盲不过是缺少其中一种感受器的结果。他还研究了视觉的另外一些缺陷。能被许多人看到的蓝光点这种特别的效应被称之为麦克斯韦点。
彩色照相术在维多利亚时代已成为大众的消遣，是麦克斯韦摄出第一张彩照。
在天文学中，他看到了围绕着土星的光环，经过长时间研究，他说这个光环既不可能是固体，也不可能是液体，而可能是由固体的粒子组成。在拓朴学中，他作出了许多重要贡献。在控制论中，他写出了开创性的论文，他发明了倒数（反商）图，这在工程学中很有用处。在光学仪器、固体中应力感应双重折射(strain induced double refraction)等领域里，他都作出了重要贡献。
麦克斯韦的发现是最高质量的，令人吃惊的。库尔逊(C.A.oulson)曾说过：麦克斯韦的研究很少涉及单独的课题，他作出的成就超出了他同代人的认识能力，但不幸的是，他只活了48岁！
在路易斯·坎贝尔为麦克斯韦写的传记中，有一段文字这样描写麦克斯韦（他当时大约35岁）：
“他中等身材，筋骨强壮，步态矫健，很有力量。穿戴得并不优雅，但使人感到舒适合体。神态睿智，谈吐幽默，常常陷入深沉的思考。面容刚毅，招人喜爱。大眼睛黑亮，炯炯有神，头发与胡子也是黑亮的，这和他略显灰白的皮肤成鲜明对照。对一个不细心观察他的人来说，可能会认为他是一个乡村的文化人，更准确地说像是英格兰北部乡村的土地主；但对一个细心的、动脑子的观察者来说，就会把他看成一个学者，是一个有非凡智力的学者。”
1866年，有人为他画了一张像，后来剑桥大学的人们都熟悉这一画像。人们能回忆出麦克斯韦走路时脸上凝思问题的表情，他的爱犬（托比）跟着他。他有很强的幽默感，应对敏捷，才思横溢，常常放怀大笑。他的明亮眼睛和特殊的眨眼动作，显示出他心胸的开朗。他生性沉静，不喜喧闹，但性情温和、宽厚，能容忍，豁达大度。
在实验室里，他手脚干净利落，能敏捷地完成各种实验。在工作中，他总是在思考各种问题。他有低声吹口哨的习惯，以伴随他思考问题。他具有快速转换谈论话题的才能，并能在干扰很大的场合集中自己的思绪。
他对英国的文学很熟习，特别喜爱英国诗歌。他能熟记其内容与韵律，有很高的欣赏水平，往往陶醉在其艺术美之中，这与他思考和演算数学有相似之处。他阅读的速度很快，有很强的记忆力，并善于想像与神游。他特别喜欢在家里大声朗诵他喜欢的作家的作品，比如莎士比亚，这给他带来极大的乐趣与享受。
麦克斯韦对哲学与心理科学十分着迷，在这方面，他给我们留下了大量的资料，从中我们可以看到他的天才。
理解天才，总是一件非常困难的事。要理解一个人精神世界的详细情况是不可能的，因为人的大脑太复杂了。对一般的人来说，只要有足够的背景资料，了解他一生中的主要历程，还是可以理解他的。但对理解一个天才来说，情况就不同了，因为天才的思想有时是常人不易理解的。关于他人格的一些情况，只能增加对他伟大的惊叹，而不是理解。对于他的朋友法拉第，他曾这样说过：
“每个第一流的伟大人物，在历史智者的行列中都占有自己特殊的位置，负有特殊使命，如果他们死了，那就没有人来填充这个位置了。”
逻辑思维能力和想像力是人的两种天赋的能力，这是任何一位一流的科学家所必备的。想像力是科学家和艺术家必须具备的思维能力。麦克斯韦有很强的逻辑思维能力和想像力，在这方面他超过了他那个时代的一些人物。他的天资、才能、鉴别力以及坚韧不拔的毅力是令人惊叹的。他可以长时间地思考一些问题，最后得出其结论，这个结论可能距离彻底解决问题还很远，但他会一连几年去思考这个问题，从不同的角度去思考它，以使这个问题的解决逐渐明晰。
天才是不能定义的，但又是一种突出的品质。麦克斯韦的一生，都被他的天才之光照亮。彼德·麦德渥曾经把科学称之为“解决问题的艺术”。在历史上的任何一个时代，都必然存在需要解决的科学问题。但当时，实验技术还没有达到能解决问题的程度——不能提供充分的背景资料与知识。天才的突出标志是能直觉地抓住这些问题，并站在那个时代的最高处去解决它们。
在人类历史上，19世纪可以说是科学时代的开始。这是因为，我们对自然的认识在19世纪有了迅速的发展。特别是在19世纪30年代以后，人类对大自然、对宇宙的整个观念改变了。人们认识到人和人生活其中的世界，都服从相同的物理定律与过程。观察、归纳、演绎和实验的方法，不但可以应用于纯科学的题材，而且在人类思想与行动的各种不同领域里都可以应用。
人在宇宙中没有特殊的地位了。
在19世纪以前的伟大发明中，实际生活的需要推动了技术不断改进，除了偶然发现所带来的发明之外，需要，常在发明之前。但在19世纪，为了追求纯粹的知识而进行的科学研究，开始走在应用和发明之前，并启发和促进了实际的应用与发明。新的发明又为科学研究与工业的发展开辟了新的领域。比如，法拉第的电磁实验促成了发电机和其他电磁机械的发明，而这些发明又向科学家提出新的问题和给予科学家们解决新问题的力量。麦克斯韦对电磁波的数学研究，半个世纪以后带来了无线电报和电话，这些技术又给物理学家提出新问题。科学已经走到了前台，科学时代已经开始了。
19世纪所特有的各种思想在本世纪开始的时候就已存在，而且在技术的发展与应用上已开始了伟大的工业革命。这场革命彻底改革了人类的思维方式与生活方式。
