赫兹在物理学上最主要的成就是用实验成功地证明了电磁波的存在，并且完善了麦克斯韦的电磁场理论。1886年10月，赫兹在卡尔斯鲁高等工业学院的物理实验室用放电线圈做火花放电实验，偶然发现和放电线圈靠得很近的另一个开口的绝缘线圈中有电火花跳过。赫兹十分敏感，立即想起七年前未完成的物理竞赛题目，那是亥姆霍兹提出的一个用实验检验麦克斯韦理论正确性的难题。他向自己提出了一个新的任务：用实验检验是否存在麦克斯韦所预言的电磁波。从1886年10月25日起，赫兹开始有计划地进行实验。12月2日，他在感应圈的两根电极上各接一根0.305米长的铜棒，每根铜棒的一头接边长0.407米的正方形锌板。另一头接黄铜小球，两个黄铜小球互相对着，组成发生器。另外，赫兹用一根硬质铜导线弯成圆弧形，两端各接一个可以调节距离的黄铜小球，组成检波器。发生器和检波器相距10米。发生器通电后，赫兹在检波器的两个铜球间隙看到了电火花，实验成功了！这时候，赫兹的心激动得像电火花一样在欢快地跳跃。因为他的实验证明，发生器确实发出了电磁波，并且被检波器接收到了。