การลดทอนของคลื่น ELF นั้นต่ำมากจนสามารถเดินทางรอบโลกได้หลายครั้งก่อนที่จะลดทอนลงจนเหลือแอมพลิจูดที่น้อยมาก ดังนั้นคลื่นที่แผ่มาจากแหล่งกำเนิดในทิศทางตรงกันข้ามที่เดินทางรอบโลกตามเส้นทางวงกลมใหญ่จึงรบกวนซึ่งกันและกัน^{[ 20 ]}ที่ความถี่บางค่า คลื่นที่มุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามเหล่านี้จะอยู่ในเฟสเดียวกันและเสริมกัน ทำให้เกิดคลื่นนิ่ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง โพรงทรงกลมปิดระหว่างพื้นดินและไอโอโนสเฟียร์ทำหน้าที่เป็นตัวเรโซเนเตอร์โพรง ขนาดใหญ่ ช่วยเพิ่มการแผ่รังสี ELF ที่ความถี่เรโซแนนซ์ ความถี่เหล่านี้เรียกว่าเรโซแนนซ์ชูมันน์ตามชื่อของนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันวินฟรีด ออตโต ชูมันน์ ผู้ทำนายไว้ในปี 1952 ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}และตรวจพบในช่วงทศวรรษ 1950 จากการจำลองโพรงพื้นดิน-ไอโอโนสเฟียร์ด้วยผนังที่เป็นตัวนำไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ ชูมันน์คำนวณว่าการสั่นพ้องควรเกิดขึ้นที่ความถี่^{[ 20 ]}

${\displaystyle f_{n}=7.49{\sqrt {n(n+1)}}\ {\text{Hz}}.}$

ความถี่ที่แท้จริงจะแตกต่างจากนี้เล็กน้อย เนื่องจากคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ ความถี่เรโซแนนซ์ชูมันน์พื้นฐานอยู่ที่ประมาณ 7.83  เฮิรตซ์ ซึ่งเป็นความถี่ที่ความยาวคลื่นเท่ากับเส้นรอบวงของโลก และฮาร์โมนิกที่สูงกว่าจะเกิดขึ้นที่ 14.1, 20.3, 26.4 และ 32.4  เฮิรตซ์ เป็นต้น ฟ้าผ่าจะกระตุ้นเรโซแนนซ์เหล่านี้ ทำให้ช่องว่างระหว่างพื้นดินและชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ "ดังก้อง" เหมือนระฆัง ส่งผลให้เกิดจุดสูงสุดในสเปกตรัมเสียงรบกวนที่ความถี่เหล่านี้ ดังนั้นเรโซแนนซ์ชูมันน์จึงสามารถใช้ในการตรวจสอบกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองทั่วโลกได้

ความสนใจในเรโซแนนซ์ชูมันน์ได้รับการฟื้นฟูอีกครั้งในปี 1993 เมื่อ ER Williams แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างความถี่เรโซแนนซ์กับอุณหภูมิอากาศในเขตร้อน ซึ่งชี้ให้เห็นว่าเรโซแนนซ์สามารถใช้ในการตรวจสอบภาวะโลกร้อน ได้ ^{[ 25 ] [ 20 ]}

เนื่องจากคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของน้ำทะเล น้ำทะเลจึงป้องกันเรือดำน้ำจากคลื่นวิทยุความถี่สูงส่วนใหญ่ ทำให้การสื่อสารทางวิทยุกับเรือดำน้ำที่อยู่ใต้น้ำด้วยความถี่ปกติเป็นไปไม่ได้ อย่างไรก็ตาม สัญญาณในช่วงความถี่ ELF สามารถทะลุทะลวงได้ลึกกว่ามาก ปัจจัยสองประการที่จำกัดประโยชน์ของช่องทางการสื่อสาร ELF คือ อัตราการส่งข้อมูลต่ำเพียงไม่กี่ตัวอักษรต่อนาที และในระดับที่น้อยกว่าคือลักษณะการสื่อสารทางเดียว เนื่องจากความไม่สะดวกในการติดตั้งเสาอากาศขนาดที่ต้องการบนเรือดำน้ำ (เสาอากาศต้องมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษจึงจะสามารถสื่อสารได้สำเร็จ) โดยทั่วไป สัญญาณ ELF ถูกใช้เพื่อสั่งให้เรือดำน้ำขึ้นมาที่ระดับความลึกตื้นๆ เพื่อที่จะสามารถรับสัญญาณการสื่อสารรูปแบบอื่นได้

หนึ่งในความยากลำบากที่เกิดขึ้นเมื่อทำการออกอากาศในช่วงความถี่ ELF คือ ขนาด ของเสาอากาศเนื่องจากความยาวของเสาอากาศจะต้องมีอย่างน้อยเป็นสัดส่วนที่สำคัญของความยาวของคลื่น ตัวอย่างเช่น สัญญาณ 3 เฮิรตซ์มีความยาวคลื่นเท่ากับระยะทางที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเดินทางผ่านตัวกลางที่กำหนดในหนึ่งในสามของวินาที เมื่อดัชนีหักเหของตัวกลางมากกว่าหนึ่ง คลื่น ELF จะแพร่กระจายช้ากว่าความเร็วแสงในสุญญากาศ ในการใช้งานทางทหาร ความยาวคลื่นคือ299,792 กิโลเมตร (186,282 ไมล์)ต่อวินาที หารด้วย 50–85 เฮิรตซ์ ซึ่งเท่ากับความยาวประมาณ3,500–6,000 กิโลเมตร (2,200–3,700 ไมล์)ซึ่งเทียบได้กับ เส้นผ่านศูนย์กลางของ โลกประมาณ12,742 กิโลเมตร (7,918 ไมล์ ) เนื่องจากขนาดที่ใหญ่มากที่จำเป็นในการส่งสัญญาณระหว่างประเทศโดยใช้ความถี่ ELF โลกทั้งใบจึงเป็นส่วนสำคัญของเสาอากาศ และจำเป็นต้องใช้สายเคเบิลยาวมากที่ฝังลงดิน จึงมีการใช้หลายวิธี เช่นการต่อสายไฟฟ้าเพื่อสร้างสถานีวิทยุที่ใช้งานได้จริงในขนาดที่เล็กลง        

สหรัฐอเมริกาได้ดูแลรักษาสถานที่สองแห่ง ได้แก่ ในป่าสงวนแห่งชาติเชควาเมกอน-นิโคเล็ตรัฐวิสคอนซินและในป่าสงวนแห่งรัฐเอสคาแนบาริเวอร์รัฐมิชิแกน (เดิมชื่อโครงการซานกวินจากนั้นลดขนาดและเปลี่ยนชื่อเป็นโครงการ ELF ก่อนการก่อสร้าง) จนกระทั่งถูกรื้อถอน เริ่มตั้งแต่ปลายเดือนกันยายน พ.ศ. 2547 สถานที่ทั้งสองแห่งใช้สายส่งไฟฟ้า แรงสูง ที่เรียกว่าไดโพลภาคพื้นดินเป็นตัวนำ สายส่งเหล่านี้มีหลายเส้น ยาวตั้งแต่22.5 ถึง 45 กิโลเมตร (14.0 ถึง 28.0 ไมล์)เนื่องจากวิธีการนี้ไม่มีประสิทธิภาพ จึง ต้องใช้ พลังงานไฟฟ้า จำนวนมาก ในการใช้งานระบบ 

มีความไม่แน่นอนสูงเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างการสัมผัสสนาม ELF ในระดับต่ำในระยะยาวกับผลกระทบต่อสุขภาพหลายประการ รวมถึงโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในเด็ก ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2548 องค์การอนามัยโลกได้จัดตั้งคณะทำงานของผู้เชี่ยวชาญทางวิทยาศาสตร์เพื่อประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจาก "การสัมผัสสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ELF ในช่วงความถี่ >0 ถึง 100,000  เฮิรตซ์ (100  กิโลเฮิร์ตซ์) ที่เกี่ยวข้องกับโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในเด็ก" ^{[ 36 ]}การสัมผัสในระดับต่ำในระยะยาวได้รับการประเมินจากการสัมผัสโดยเฉลี่ยกับสนามแม่เหล็กความถี่ไฟฟ้าในที่อยู่อาศัยที่สูงกว่า 0.3–0.4 μTและคาดว่ามีเด็กเพียง 1% ถึง 4% เท่านั้นที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมเช่นนั้น^{[ 36 ]}ต่อมาในปี พ.ศ. 2553 การวิเคราะห์แบบรวมของหลักฐานทางระบาดวิทยาสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าการสัมผัสสนามแม่เหล็กความถี่ไฟฟ้ามีความเกี่ยวข้องกับโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในเด็ก^{[ 37 ]} 

ไม่มีการศึกษาอื่นใดที่พบหลักฐานสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าการสัมผัส ELF เป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดมะเร็งเม็ดเลือดขาวในเด็ก^{[ 38 ] [ 39 ]}

การศึกษาในปี 2014 ประเมินจำนวนผู้ป่วยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในเด็กที่อาจเกิดจากการสัมผัสสนามแม่เหล็ก ELF ในสหภาพยุโรป (EU27) โดยถือว่าความสัมพันธ์ที่พบในการศึกษาทางระบาดวิทยาเป็นความสัมพันธ์เชิงสาเหตุ รายงานว่า อาจมีผู้ป่วยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในเด็กประมาณ 50-60 รายต่อปีที่อาจเกิดจากสนามแม่เหล็ก ELF ซึ่งคิดเป็นประมาณ 1.5% ถึง 2.0% ของผู้ป่วยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในเด็กทั้งหมดที่เกิดขึ้นใน EU27 ในแต่ละปี^{[ 40 ]}อย่างไรก็ตามในปัจจุบันICNIRPและ IEEE พิจารณาว่าหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจากการสัมผัสสนาม ELF ในระดับต่ำในระยะยาวนั้นไม่เพียงพอที่จะพิสูจน์การลดขีดจำกัดการสัมผัสเชิงปริมาณเหล่านี้ สรุปได้ว่า เมื่อประเมินการศึกษาทั้งหมดร่วมกันแล้ว หลักฐานที่บ่งชี้ว่า EMF อาจมีส่วนทำให้ความเสี่ยงต่อโรคมะเร็งเพิ่มขึ้นนั้นไม่มีอยู่จริง^{[ 41 ] [ 42 ]}การศึกษาทางระบาดวิทยาชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์ ที่เป็นไปได้ ระหว่างการสัมผัส ELF ในระยะยาวในที่ทำงานและโรคอัลไซเมอร์^{[ 43 ] [ 44 ]}

มีความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบทางนิเวศวิทยาที่อาจเกิดขึ้นจากสัญญาณ ELF ในปี 1984 ผู้พิพากษาของรัฐบาลกลางได้สั่งระงับการก่อสร้างโครงการ ELF โดยกำหนดให้มีการศึกษาด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพเพิ่มเติม อย่างไรก็ตาม คำตัดสินนี้ถูกพลิกกลับโดยศาลอุทธรณ์ของรัฐบาลกลาง โดยให้เหตุผลว่ากองทัพเรือสหรัฐฯอ้างว่าได้ใช้เงินกว่า 25 ล้านดอลลาร์ในการศึกษาผลกระทบของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และผลการศึกษาบ่งชี้ว่าผลกระทบนั้นคล้ายคลึงกับผลกระทบที่เกิดจากสายส่งไฟฟ้าทั่วไป แต่ในระหว่างที่ ELF กำลังใช้งานอยู่ นักการเมืองบางคนในรัฐวิสคอนซิน เช่น สมาชิกวุฒิสภาจากพรรค เดโมแครตอย่าง เฮิร์บ โคล , รัสส์ เฟิงโกลด์และสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรเดฟ โอบีย์ยังคงเรียกร้องให้ปิดโครงการนี้

สนามแม่เหล็กไฟฟ้า (EMF) ความถี่ต่ำมาก (ELF) ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 0.3 Hz ถึง 300 Hz มีผลกระทบต่อระบบนิเวศต่างๆ ทั้งพืชและสัตว์^{[ 45 ]}

ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1970 ทฤษฎีสมคบคิดต่างๆ ได้เกิดขึ้นมากมายเกี่ยวกับการสัมผัสกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ELF (EMF) ^{[ 36 ]}จากการตรวจสอบโดยองค์การอนามัยโลก (WHO) พบว่าสนามแม่เหล็ก ELF ภายนอกเหนี่ยวนำให้เกิดสนามไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในร่างกาย ซึ่งที่ความแรงสนามสูงมาก อาจทำให้เกิดการกระตุ้นเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความสามารถในการตื่นตัวของเซลล์ประสาทในระบบประสาทส่วนกลาง^{[ 46 ]}

กล่าวกันว่า ELF ที่ระดับ kV/m ที่มนุษย์รับรู้ได้นั้นทำให้เกิดความรู้สึกเสียวซ่าที่น่ารำคาญในบริเวณร่างกายที่สัมผัสกับเสื้อผ้า โดยเฉพาะแขน เนื่องจากการเหนี่ยวนำประจุบนพื้นผิวโดย ELF จากอาสาสมัครในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ของ WHO 7% อธิบายว่าการปล่อยประกายไฟนั้นเจ็บปวดเมื่อผู้ถูกทดลองมีฉนวนหุ้มอย่างดีและสัมผัสวัตถุที่ต่อลงดินภายใน สนาม 5 kV/m ในขณะที่ 50% อธิบายว่าการปล่อยประกายไฟที่คล้ายกันนั้นเจ็บปวดใน สนาม 10 kV/m ^{[ 47 ]}