O lungime de undă este distanța dintre unitățile care se repetă ale unei unde, măsurată de la un punct pe undă până la punctul corespunzător din unitatea următoare. De exemplu, distanța de la vârf – numită creasta – a unei unități de undă până la creasta următoarei este o lungime de undă. În notația fizică, lungimea de undă este adesea desemnată prin litera greacă lambda. Lungimea de undă este invers proporțională cu frecvența unei unde. Cu alte cuvinte, cu cât lungimea de undă este mai mică, cu atât vor trece mai multe unități de undă într-o anumită perioadă de timp.
Unda este pur și simplu energie care se mișcă printr-un mediu. În afara contextului fizicii, valurile oceanului sunt un exemplu excelent al modului în care funcționează valurile. Cu excepția cazului în care valul se sparge, nu atât apa se mișcă, cât este energia din apă, care produce o mișcare în sus și în jos care se observă la mică distanță de țărm. Fizicienii studiază undele luminoase și sonore, precum și undele altor tipuri de energie și, în acest context, lungimea de undă este un factor important de definit și de luat în considerare.
Undele de lumină sunt prezente peste tot în jurul nostru, într-o gamă foarte mare de lungimi de undă. Acest interval este cunoscut sub numele de spectru electromagnetic, din care o mică parte este percepută de ochii noștri ca lumină vizibilă. Lumina de la soare constă de fapt din întregul spectru electromagnetic. Dacă un anumit tip de lumină este vizibil pentru noi, depinde de lungimea sa de undă. Dacă o undă luminoasă are o lungime de undă între 400 și 700 de nanometri, va fi vizibilă pentru ochiul uman.
Pe ambele părți ale acestui interval sunt lungimi de undă din ce în ce mai scurte și, respectiv, din ce în ce mai lungi. Razele X au lungimi de undă atât de scurte încât pot trece prin obiecte solide. La celălalt capăt, unele unde radio au lungimi de undă de 1 milă (1.6 km) sau mai mult.
Sunetul este o altă formă de energie care călătorește în valuri. Undele sonore sunt asemănătoare undelor luminoase, în cel puțin două moduri: modul în care le percepem depinde de lungimea lor de undă și există multe lungimi de undă care sunt prea scurte sau prea lungi pentru a putea fi percepute. Diferența este că, de obicei, definim sunetul în termeni de frecvență a undei, mai degrabă decât lungimea de undă, dar acestea două sunt strâns legate, așa cum sa discutat deja. O undă sonoră cu o lungime de undă mare va avea o frecvență joasă, iar aceste unde le auzim ca sunete joase. Sunetele înalte provin din unde cu o lungime de undă scurtă și, prin urmare, o frecvență înaltă.