在平静不受干扰的情况下，水面应为水平。一旦水面受到干扰，则发生水面起伏波动，这种现象称为水波。此种波动的特性可用波高、波长以及波速来表示，如图所示。在底床面为水平的情况下，波高、波长及波速均会受到水深的影响，亦即可以由水深来决定。在底床面为斜而或有高低起伏的情况时，则会使水面波发生变形，因而水波的特性也会变成不规则。同样地，当水波遇到障碍物体时，会发生反射、折射及绕射等现象，使水波变得更复杂。在自然状况下，水面波主要是由风吹水面造成的。当然，其他的物体（如船只）在水中运动或在流动的水中等均为造成水波的干扰源。水波含有能量，经由适当的方式转换，可以变成有用的能源，但另一方面当水波接近海岸线时，其部分能量可以移动沿岸泥砂造成海岸侵蚀，亦可能对海堤产生冲击而造成损害。因此如何防止这类有害情况的发生是件很重要的事情。