En el año 1838 empezó Faraday a investigar la descarga eléctrica en aire a baja presión, descubriendo una zona oscura cerca del cátodo o polo negativo - espacio oscuro de Faraday -, sugiriendo que en esta descarga quizá se produjera un cuarto estado de la materia, lo que William CROOKES creyó encontrar cuando en 1877 descubrió e investigó las propiedades de los rayos catódicos. Estos trabajos de Faraday fueron un antecedente remoto de las descargas en los actuales tubos fluorescentes de los anuncios luminosos y de 1a emisión de electrones en los tubos de vacío de los televisores.
Después de los intensos trabajos reseñados, llevados a cabo en la década de los años treinta, Faraday tuvo un gran agotamiento psíquico, un estrés que le originó una gran pérdida de la memoria y que le tuvo alejado de la investigación durante casi dos años. Algo parecido le había ocurrido siglo y medio antes a Newton, que tuvo también una época de excesivo trabajo intelectual, y, como a Faraday, hay quien atribuye como causa del agotamiento al lento envenenamiento producido por productos químicos, pues ambos trabajaron con ellos durante bastantes años. Faraday tuvo también que dejar de hacer vida social, retirándose a descansar a una casa de campo y realizando un viaje por Suiza, durante el cual llevó una vida sana por medio del descanso intelectual y de una moderada actividad física - a veces los paseos se prolongaban tanto, que llegaba a andar en un día hasta cincuenta kilómetros -. En 1844, cuando había alcanzado los 53 años de edad, empieza 1a tercera etapa de su vida científica. Ya no era intelectualmente lo que había sido hasta entonces; la actividad experimental disminuyó bastante, su creatividad se resintió de la labor agotadora de las dos décadas anterior-es, y, sin embargo, los pocos descubrimientos que realizó hasta el final de su vida mostraron, como veremos, la chispa del genio. 
Los primeros trabajos de investigación que realiza en este tercer periodo corresponden a la influencia de los campos eléctrico y magnético sobre la luz; en el primer caso no consigue ningún logro, pero en el segundo hace un descubrimiento importante: la rotación del plano de polarización de la luz por la acción de un campo magnético (efecto Faraday), lo que sirvió de base a Maxwell para su tan citada teoría electromagnética de la luz. Este descubrimiento lo hizo en un vidrio pesado, de borosilicato de plomo, que había inventado hacía tiempo, durante los años 1825-29. Durante los años siguientes, se dedica al gran descubrimiento, realizado en 1845, del diamagnetismo en el bismuto, cobre y fósforo, además de en su famoso vidrio pesado. E1 diamagnetismo, como le llamó Faraday, consiste en la propiedad de ciertas sustancias de colocarse perpendicularmente a 1as 1ineas de fuerza de un campo magnético y ser repelidas por un potente imán: esta paradójica propiedad - pues hasta entonces se creía simplemente que los cuerpos o eran atraídos, como el hierro, o no sufrían ningún efecto por parte de un imán - es opuesta a la que denominó paramagnetismo, en la que las sustancias, como el cromo o platino, se colocan en la dirección de las líneas de fuerza y son atraídas, aunque débilmente, por un imán ( el caso particular de ciertos metales como el hierro y algunas aleaciones especiales que son atraídos fuertemente por un imán constituye el llamado ferromagnetismo ). De estos experimentos sacó la conclusión de que el magnetismo es una propiedad general de la materia y vislumbró una teoría electromagnética de las radiaciones, que esbozó audazmente en una de sus conferencias publicas en 1846 ("Pensamientos sobre vibraciones de los rayos"), pero que no fue desarrollada y justificada hasta dieciocho años más tarde por Maxwell. Incluso intentó Faraday establecer (1849) una relación entre el electromagnetismo y la gravedad, pero sus experimentos fracasaron. Esto no es nada extraño, pues casi un siglo más tarde el genio de la física teórica, Einstein, trató de hallar tal relación en forma de una "teoría del campo unificado"… y ¡también fracasó!, después de varios años de intensos trabajos. Actualmente, los físicos nucleares intentan llegar a formular una "teoría de la gran unificación" de todas las fuerzas de la naturaleza - gravitatoria, electromagnética, nuclear débil y nuclear fuerte -, sin que sus grandes formulaciones matemáticas hayan dado con la solución definitiva. La solución está cerca, según dicen, pero no se deja aprehender.
