Ένα μηχανικό κύμα είναι μια διαταραχή που πάλλεται μέσω κάποιας μορφής μέσου: ένα στερεό, ένα υγρό ή ένα αέριο, μεταφέροντας το αρχικό, εκκινώντας ενέργεια από το ένα μέρος στο άλλο. Υπάρχουν τρεις τύποι μηχανικών κυμάτων: εγκάρσια, διαμήκη και οριακά. Απλά παραδείγματα κυμάτων και μέσων μέσω των οποίων κινούνται είναι ο ήχος στον αέρα, τα σεισμικά κύματα στο βράχο και οι δονήσεις μιας χορδής κιθάρας.
Ένα παράδειγμα μηχανικών κυμάτων είναι οι κυματισμοί σε μια λίμνη που κινούνται προς τα έξω από το σημείο που πέφτει μια πέτρα. Το κύμα κινείται μέσα από το μέσο παρόλο που τα άτομα και τα μόρια του ίδιου του μέσου επιστρέφουν γενικά στην αρχική τους θέση αφού συμπιεστούν μεταξύ τους, τεντωθούν ή περιστραφούν από το κύμα που διέρχεται από αυτά. Το μηχανικό κύμα μπορεί να κινείται σε ευθύγραμμη κίνηση, περιστροφική κίνηση ή συνδυασμό των δύο.
Τα κύματα έχουν τα χαρακτηριστικά της συχνότητας, της περιόδου, του μήκους κύματος και του πλάτους. Η απόσταση μεταξύ ενός παλμού κύματος και του επόμενου είναι το μήκος κύματος του και ο χρόνος μεταξύ των παλμών είναι η περίοδος. Για εγκάρσια κύματα, το πλάτος είναι η απόσταση που το κύμα μετατοπίζει το μέσο. Ο αριθμός των κυμάτων που διέρχονται από το μέσο με την πάροδο του χρόνου είναι η συχνότητα του κύματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα ενός μηχανικού κύματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια που εκπέμπει.
Τα εγκάρσια κύματα μεταδίδουν την ενέργειά τους με τρόπο πάνω-κάτω ή πλάι-πλάι, αναγκάζοντας το μέσο να πάρει τη μορφή κορυφογραμμής και κατώφλι — όπως σε ένα ημιτονοειδές κύμα. Ένα καλό παράδειγμα αυτού του είδους κύματος είναι ένα σεισμικό κύμα S στο οποίο ο φλοιός της Γης κινείται προς τα πάνω και προς τα κάτω, ή από πλευρά σε πλευρά, κάθετα προς την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος. Το μοντέλο μηχανικών κυμάτων ενός εγκάρσιου κύματος δίνεται από την εξίσωση κύματος, μια εξίσωση ενέργειας, η λύση της οποίας είναι ένα ημιτονοειδές κύμα που έχει τα προαναφερθέντα χαρακτηριστικά συχνότητας, περιόδου, μήκους κύματος και πλάτους.
Τα διαμήκη κύματα είναι κύματα πυκνότητας που κινούνται μέσω της διαστολής και της συμπίεσης των σωματιδίων του μέσου. Μία διαστολή και συμπίεση είναι ένα μήκος κύματος. Καλά παραδείγματα αυτών των κυμάτων είναι τα ηχητικά κύματα στον αέρα και τα σεισμικά κύματα P στο έδαφος. Όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα του υλικού, τόσο πιο γρήγορα κινούνται τα κύματα μέσα από αυτό.
Τα οριακά κύματα είναι μηχανικά κύματα που αντηχούν μεταξύ δύο ανόμοιων μέσων. Οι κοιλότητες αέρα και οι περιορισμένες χορδές στα μουσικά όργανα, η δόνηση ενός κουρδίσματος και το σχήμα κορώνας μιας σταγόνας νερού είναι καλά παραδείγματα οριακών μηχανικών κυμάτων. Ο ηχητικός ήχος του πιρουνιού συντονισμού περιορίζεται από το σχήμα και το μέγεθος του ορίου του και την ελαστικότητα του υλικού που το συνθέτει.