频率域电磁扩散效应描述某一频率电磁能量随时间的扩散和衰减规律。2005年，中国的殷长春与加拿大G.霍奇斯（Greg Hodges）通过将电磁场乘以时谐因子研究电磁信号随相位或固定频率条件下随时间的传播特征。研究表明地下介质中产生的感应电磁场向下和向外扩散的同时，振幅发生衰减。电磁信号的极性随时间发生周期性变化，使得电磁场振幅随时间呈现衰减后继而反向增大再衰减的现象。因此，频率域电磁扩散具有相位移动、极性变化和振幅衰减的周期性扩散特征。扩散速度与衰减与地下介质的电性分布特征有关。在高阻介质中，电磁扩散速度快，衰减慢；低阻介质中，电磁扩散速度慢，衰减快。

时间域电磁扩散效应描述瞬变电磁发射源中电流切断后电磁能量在地下随时间传播特征。时间域电磁扩散效应表现为在断电瞬间，地下介质中形成强的电磁感应阻止一次场衰减。随着时间的推移，电磁感应信号不断向下和向外传播，能量不断减小直至消失，这与频率域周期性扩散特征有本质的区别。时间域电磁扩散的速度和衰减同样受地下介质的电性结构影响。高阻介质中电磁扩散速度快，衰减慢；低阻介质中电磁扩散速度慢，衰减快。

“烟圈效应”是电磁扩散特征的形象描述。1979年，美国学者M.纳比吉安（Misac Nabighian）将瞬变电磁感应电流在地下的传播过程形象地描述为“烟圈”，即最大电流环随时间不断向下传播和向外扩大，强度不断减弱的过程。频率域也具有相似的传播形式，然而“烟圈”在电磁信号向下和向外传播的过程中，会发生极性随着时间呈现周期性变化的扩散现象。电磁扩散效应的应用广泛。基于电磁扩散理论，可以研究电磁系统的影响范围“footprint” 和探测深度等。另外，利用电磁扩散效应建立最大电流位置和扩散深度的关系来确定成像深度，可进行电磁数据的电导率/深度成像；同时，电磁扩散效应研究加深了对电磁传播规律的认识，对电磁系统设计和电磁数值模拟中模型剖分和网格设计具有指导意义。