При описании волн пользуются следующими основными понятиями. Выделяют волны свободные, когда сила, вызвавшая образование последних, прекратила действие, и вынужденные, когда сила продолжает действовать. Если волны не меняют свои элементы во времени, то они называются установившимися. Волны, меняющиеся во времени — неустановившиеся, развивающиеся или наоборот, затухающие.
В зависимости от соотношения высоты и длины волны различают пологие и крутые волны.
По форме выделяются двумерные волны, когда гребень по фронту волны в несколько раз больше ее длины и высота гребня постоянна; трехмерные волны, когда длина гребня соизмерима с длиной волны; одиночные, или уединенные — имеющие только куполообразный гребень и не имеющие подошвы.
По глубине расположения различают поверхностные волны, возникающие на поверхности, и внутренние, возникающие на глубине и практически не проявляющиеся на поверхности.
При видимом перемещении профиля волны в пространстве, волны носят название поступательных. Частицы воды двигаются по практически замкнутым круговым или эллиптическим орбитам. При наложении двух противоположно направленных поступательных волн с близкими периодами и высотами образуются стоячие волны, не имеющие видимого перемещения фронта волны. В местах наибольшего колебания уровня частицы воды стоячих волн двигаются только вертикально, а в точках, где отсутствует колебание уровня, частицы воды двигаются только в горизонтальном направлении.
В теории волн глубокого моря, основанной на классической гидродинамике, доказывается, что скорость распространения поступательной волны (с) при глубине моря (Н), равной бесконечности, определяется выражением т. е. скорость распространения волны в глубоком море зависит только от длины волны.
Из рассмотрения поведения частиц воды на орбите устанавливается, что по мере удаления от поверхности моря радиусы орбит уменьшаются и тем быстрее, чем короче волна. Поэтому на глубине, равной половине длины волны, высота волны становится в 23 раза меньше, а на глубине полной длины — в 535 раз. Практически можно считать, что уже на глубине в половину длины волны волнение отсутствует. Для открытого моря, где длина волны обычно около 100 м, эта глубина составляет 50 м.
В реальных условиях на поверхности моря распространяются сложные волны, имеющие различную высоту и периоды. При интерференции волн с близкими периодами следующие друг за другом волны будут «меть неодинаковую высоту, и за максимальной величиной волны — «девятый вал» — следует уменьшение, а потом вновь возрастание высоты волны. Циклы, повторяясь друг за другом, создают периодические биения, а сами волны перемещаются группами. В случае безграничной глубины моря скорость перемещения группы волн (групповая скорость) равна половине скорости распространения индивидуальной волны.
На мелководье, где скорость волны уже не зависит от ее длины, все волны, а также и группы волн распространяются с одной и той же скоростью. При подходе волны к берегу происходит изменение всех характеристик волнения.