111極化（也稱為極化）是一種應用于橫波的屬性，它指定了振蕩的幾何方向。 在橫波中，振蕩方向垂直于波的運動方向。 極化橫波的一個簡單示例是沿著拉緊的弦傳播的振動（見圖）； 例如，在像吉他弦這樣的樂器中。 根據撥弦的方式，振動可以是垂直方向、水平方向或與弦垂直的任何角度。 相反，在縱波中，例如液體或氣體中的聲波，振蕩中粒子的位移總是在傳播方向上，因此這些波不表現出極化。 表現出極化的橫波包括電磁波，例如光波和無線電波、引力波以及固體中的橫向聲波（剪切波）。

諸如光之類的電磁波由始終相互垂直的耦合振蕩電場和磁場組成； 按照慣例，電磁波的極化是指電場的方向。 在線性偏振中，場在一個方向上振蕩。 在圓極化或橢圓極化中，場在波傳播時在平面內以恒定速率旋轉。 旋轉可以有兩個可能的方向； 如果場相對于波傳播方向以右手方向旋轉，則稱為右旋圓極化，而如果場以左手方向旋轉，則稱為左旋圓極化。

來自許多來源的光或其他電磁輻射，例如太陽、火焰和白熾燈，由具有相同偏振混合的短波序列組成； 這稱為非偏振光。 偏振光可以通過使非偏振光通過偏振器來產生，偏振器只允許一種偏振的波通過。 最常見的光學材料不會影響光的偏振，但是，一些材料——那些表現出雙折射、二向色性或光學活性的材料——會根據其偏振對光產生不同的影響。 其中一些用于制造偏振濾光片。 當光從表面以一定角度反射時，它也會變得部分偏振。

根據量子力學，電磁波也可以被視為稱為光子的粒子流。 從這個角度來看，電磁波的極化是由光子的自旋量子力學特性決定的。 光子有兩種可能的自旋之一：它可以按右手方向或左手方向旋轉其行進方向。 圓極化電磁波由只有一種自旋的光子組成，即右旋或左旋。 線偏振波由左右圓偏振態疊加的光子組成，具有相等的振幅和同步的相位以在平面內產生振蕩。

偏振是涉及橫波的科學領域的一個重要參數，例如光學、地震學、無線電和微波。 尤其受影響的是激光、無線和光纖通信以及雷達等技術。

大多數光源被歸類為非相干和非偏振（或僅部分偏振），因為它們由具有不同空間特征、頻率（波長）、相位和偏振態的波的隨機混合組成。 但是，特別是為了理解電磁波和極化，只考慮相干平面波會更容易； 這些是一個特定方向（或波矢）、頻率、相位和偏振態的正弦波。 然后可以使用那些給定參數表征與平面波相關的光學系統來預測其對更一般情況的響應，因為具有任何指定空間結構的波可以分解為平面波的組合（其所謂的 角譜）。

非相干態可以隨機建模為具有某種頻率（其頻譜）、相位和極化分布的此類不相關波的加權組合。

在自由空間或其他均勻各向同性非衰減介質中傳播的電磁波（如光）被恰當地描述為橫波，這意味著平面波的電場矢量 E 和磁場 H 分別在某個方向上垂直 到（或橫向）波傳播的方向； E和H也相互垂直。 按照慣例，電磁波的極化方向由其電場矢量給出。