Kilka pojęć charakterystycznych dla fal i ruchu falowego:

Falą nazywamy rozchodzące się zaburzenie ośrodka przenoszące energię i rozchodzące się ze skończoną prędkością.
W zależności od rodzaju (natury) fal zaburzenie to będzie różnego rodzaju. Na przykład dla fali akustycznej zaburzeniem będą drgania powietrza i związane z nimi lolkalne zmiany jego ciśnienia. Dla fal elektromagnetycznych (a więc i dla światła) jako zaburzenie traktować należy periodyczne zmiany wektorów natężenia pola elektrycznego E i indukcji pola magnetycznego.
W zależności od kierunku drgań w stosunku do kierunku rozchodzenia się fal dzielimy wszystkie fale na fale podłużne i fale poprzeczne .

Fale podłużne są to takie fale, w których drgania zachodzą w tej samej płaszczyźnie, w której rozchodzi się fala. Na przykład, uderzając młotkiem w gwóźdź, powodujemy, że uderzone cząsteczki zbliżają się nieco w kierunku innych cząsteczek, przekazując im energię, te z kolei następnym itd. Jężeli tylko uderzenie nie było na tyle silne, aby trwale odkształcić gwóźdź, cząsteczki będą drgać wokół swojego położenia równowagi, a kierunek ich drgań będzie wzdłuż osi gwoździa. Wzdłuż osi gwoździa będzie przenoszona także energia drgań. Zatem kierunek drgań cząsteczek i kierunek rozchodzrnia się fali będą zgodne. Mechaniczne fale podłużne mogą rozchodzić się we wszystkich ośrodkach, zarówno stałych i ciekłych, jak i gazowych (nie w próżni). Falami podłużnymi są np. fale akustyczne.
Fale poprzeczne to fale, w których drgania zachodzą w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku rozchodzenia się drgań. Na przykład, wrzucając do wody kamień, powodujemy drgania cząsteczek na powierzchni wody w górę i w dół.
Ponieważ każda cząsteczka na powierzchni cieczy związana jest siłami napięcia powierzchniowego z sąsiednimi cząsteczkami , drganie każdej z nich wymusza drganie następnej itd. W ten sposób cząsteczki drgają w górę i w dół, a zburzenie, czyli fala, rozchodzi się poziomo. Przykład z powierzchnią cieczy jest przykładem wyjątkowym, gdyż poza tym mechaniczne fale poprzeczne mogą rozchodzić się wyłącznie w ciałach stałych, a więc w ciałach dysponujących sprężystością postaci. Związane to jest z tym, że przy drganiach poprzecznych cząstka drgająca musi "pociągać" za sąbą inne cząstki, aby wymusić ich drgania, natomiast przy drganiach podłużnych, po prostu uderza w nie.
Falami poprzecznymi są na przykład fale powstające w strunie gitary. Również falami poprzecznymi są fale elektromagnetyczne, gdyż kierunek drgań pól elektrycznego i magnetycznego są w niej prostoopadłe do kierunku rozchodzenia się fali. (Oczywiście te fale mogą rozchodzić się we wszystkich ośrodkach, także w próżni).

Powierzchnią falową nazywamy zbiór punktów ośrodka, które w danej chwili są w tej samej fazie.

Czoło fali to powierzchnia falowa najdalej w danej chwili oddalona od źródła fali.

Długość fali to odległość dwóch najbliższych punktów ośrodka, które w danej chwili są w tej samej fazie. Czasami określa się również, że długośc fali równa jest drodze, jaką fala przebywa w czasie jednego okresu.

Okresem (zazwyczaj oznaczany literą T) nazywamy czas jednego pełnego drgnienia. Okres jest odwrotnością częstotliwości (ozn. literą f), która liczbowo określa liczbę drgań zachodzących w jednostce czasu : f=1/T.

Zarówno okres jak i częstotliwośc nie są własnością fali lecz własnością żródła fali. Dlatego przy przejściu fali z jednego ośrodka do innego, o innych własnościach, częstotliwość nie ulega zmianie. Ulec zmianie mogą jedynie długość fali i jej prędkość.

Zasada Huygensa mówi, ze każdy punkt ośrodka, do którego dotrze fala, staje się źródłem nowej fali kulistej. Te "miniaturowe" fale kuliste nakładają się na siebie. W rezultacie powstaje nowe czoło fali, które stanowić będzie powierzchnia styczna do czół tych fali kulistych. Jeśli fala nie natrafi na żadną przeszkodę, kolejne powstające w opisany sposób powierzchnie falowe mają ten sam kształt (tzn jeśli była to np fala płaska, kolejna powierzchnia falowa będzie nadal płaszczyzną). Jeśli fala natrafi na przeszkodę, "falki" kuliste powstałe w miejscu przeszkody nie mogą się swobodnie rozprzestrzeniać i kształt powierzchni falowej powstałej fali będzie inny. Zmieni się też jej kierunek rozchodzenia. Teoria ta wyjaśnia, dlaczego np fala płaska padając na przeszkodę z pojedynczą, wąską szczeliną nie rozchodzi się już w jednym tylko kierunku, lecz rozchodzi się we wszystkich kierunkach, tak jak fala kulista.



Po prostu, tylko fala cząstkowa która powstała w miejscu szczeliny może rozchodzić się dalej. Nie napotykając za przeszkodą na inne fale cząstkowe (tak, jak fale przed przeszkodą - spójrz na rysunek), nie może odtworzyć poprzedniej powierzchni falowej i rozchodzi się dalej "samotnie" jako fala kulista.

Dyfrakcja fali czyli ugięcie, polega na odchyleniu biegu fali od prostoliniowego po napotkaniu przez falę przeszkody, której rozmiary są porównywalne z długością fali.

Interferencja fal to nakładanie się dwóch lub wiecej fal. Towarzyszą jej efekty wzmocnienia i osłabienia natężnia fal. Efektem interferencji fal mechanicznych jest na przykład fala stojąca. Efektem interferencji fal świetlnych jest z kolei układ jasnych i ciemnych prążków. Ogólnie, do tego aby zaszła interferencja, muszą być spełnione następujące warunki:
- muszą spotkać się conajmniej dwie fale,
- fale te muszą być spójne.

Fale spójne (inaczej koherentne) to fale, których różnica faz jest stała w czasie. Fale takie muszą mieć jednakowe częstotliwości.
Dyspersja jest to zależność prędkości rozchodzenia się fali w danym ośrodku od jej czestości. Wynika ona głównie z różnego oddziaływania cząstek ośrodka z falami o różnych częstotliwościach. Dlatego np. próżnia jest ośrodkiem bezdyspersyjnym dla fal elektromagnetycznych (w próżni fale elektromagnetyczne mają taką samą prędkość, niezależnie od długości).
Fale akustyczne również podlegają dyspersji, różnej, w różnych ośrodkach. Prędkość tych fal rośnie na ogół wraz ze wzrostem sprężystości ośrodka. O ile dyspersja np. wody morskiej jest znacznie zróżnicowana, to już w czystej destylowanej wodzie fale akustyczne nie ulegają w ogóle dyspersji.
Dyspersja fal akustycznych w powietrzu jest niewielka i związana głównie z obecnością CO2 i pary wodnej, a spowodowana jest tym, że część energii fali wywołuje nie tylko ruch postępowy cząsteczek powietrza, ale również oscylacje i rotacje wieloatomowych cząsteczek (N2 , O2, CO2 i H2O.