Fala to zaburzenie, które się rozprzestrzenia w ośrodku lub przestrzeni. Fale przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii. W przypadku fal mechanicznych cząsteczki ośrodka, w którym rozchodzi się fala, oscylują wokół położenia równowagi.
Wszystkie fale wykazują następujące własności:
* prostoliniowe rozchodzenie się fali w ośrodkach jednorodnych,
* odbicie [nagła zmiana kierunku rozchodzenia się fali na granicy dwóch ośrodków powodująca, że pozostaje ona w ośrodku, w którym się rozchodzi. Odbicie może dawać obraz lustrzany lub być rozmyte, zachowując tylko właściwości fali, ale nie dokładny obraz jej źródła] - na granicy ośrodków fale zmieniają kierunek bez zmiany ośrodka
* załamanie [zmiana kierunku rozchodzenia się fali (refrakcja fali) związana ze zmianą jej prędkości, gdy przechodzi do innego ośrodka. Inna prędkość powoduje zmianę długości fali, a częstotliwość pozostaje stała] - na granicy ośrodków fala przechodząc do ośrodka, w którym porusza się z inna prędkością, zmienia kierunek swego biegu,
Rozchodzące fale nakładają się na siebie w wyniku czego powstają zjawiska:
* dyfrakcja [zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla wszystkich wielkości przeszkód, ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali] - zdolność do omijania przeszkód mniejszych niż długość fali, oraz powstawanie pasków dyfrakcyjnych na szczelinie albo wąskiej przeszkodzie
* interferencja [zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których mogą rozchodzić się dane fale] - nakładanie się fal z różnych źródeł może doprowadzić do ich wzmocnienia lub wygaszenia
* dudnienie [okresowe zmiany amplitudy drgania powstałego ze złożenia dwóch drgań o zbliżonych częstotliwościach. Dudnienia obserwuje się dla wszystkich rodzajów drgań, w tym i wywołanych falami]
Fale o różnych długościach mogą różnie rozchodzić się w ośrodkach, zjawiska tym wywołane nazywane są dyspersją fali i wywołują wiele zjawisk:
* rozszczepienie - załamanie fal zależne od ich długości powoduje rozkład fali na fale składowe, np. na pryzmacie
Ze względu na kierunek drgań fale dzielimy na:
fale podłużne - gdy drgania odbywają się równolegle do kierunku rozchodzenia się fali. Przykładem fal podłużnych są fale dźwiękowe rozchodzące się w powietrzu, lub w wodzie.
fale poprzeczne - gdy drgania odbywają się prostopadle do kierunku rozchodzenia się fali. Przykładem fali poprzecznej jest dowolna fala elektromagnetyczna (czyli np. fala świetlna, fala radiowa).
Fala stojąca, fala rozchodząca się efektywnie z zerową prędkością, powstaje w obszarach ograniczonych na skutek interferencji fali padającej i fal odbitych.
Fale akustyczne, fale sprężyste, zaburzenia mechaniczne (fala) ośrodka sprężystego, nie powodujące przesunięcia średnich położeń atomów ośrodka.
W cieczach i gazach fala akustyczna jest falą podłużną, w ciałach stałych może być zarówno falą podłużną, jak i poprzeczną. W ujęciu bardziej tradycyjnym fale akustyczne to fale głosowe, czyli falowe podłużne zgęszczenia i rozrzedzenia powietrza odczuwane przez ucho ludzkie (dźwięk).