Durante il XVIII secolo si riteneva che l'Universo fosse immerso in un mezzo materiale invisibile a cui i fisici diedero il nome di etere luminifero e che la Terra nel suo movimento producesse un " vento d'etere " che si muoveva alla sua stessa velocità ma con direzione opposta.
Se il vento d'etere fosse esistito la velocità della luce sarebbe stata diversa nelle varie direzioni, quindi, guardando all'interno dell'interferometro, si sarebbero viste variazioni della figura di interferenza. Utilizzando questo dispositivo sperimentale Michelson effettuò nel 1881 un certo numero di misure, non rilevando alcuno spostamento delle frange di interferenza.
Con l’esperimento di Michelson – Morley fallisce la legge di composizione galileiana delle velocità nel caso della luce, poichè la luce non viene "trascinata" da nessun mezzo fisico.