在物理學中，波長是周期波的空間周期——波的形狀重復的距離。 它是波上同一相位的連續對應點之間的距離，例如兩個相鄰的波峰、波谷或零交叉點，是行波和駐波以及其他空間波型的特征。 波長的倒數稱為空間頻率。 波長通常由希臘字母 lambda (λ) 指定。術語波長有時也適用于調制波，以及調制波或由多個正弦波干涉形成的波的正弦包絡。

假設以固定波速運動的正弦波，波長與波的頻率成反比：頻率越高波長越短，頻率越低波長越長。

波長取決于波傳播的介質（例如，真空、空氣或水）。 波的例子有聲波、光、水波和導體中的周期性電信號。 聲波是氣壓的變化，而在光和其他電磁輻射中，電場和磁場的強度會發生變化。 水波是水體高度的變化。 在晶格振動中，原子位置發生變化。

波動現象的波長或頻率范圍稱為光譜。 該名稱起源于可見光譜，但現在可以應用于整個電磁波譜以及聲波譜或振動波譜。

在線性媒體中，任何波形都可以用正弦分量的獨立傳播來描述。 以恒定速度 v {displaystyle v} 傳播的正弦波形的波長 λ 由下式給出

λ = v f , {displaystyle lambda ={frac {v}{f}},,,}

其中 v {displaystyle v} 稱為波的相速度（相速度的大小），f {displaystyle f} 是波的頻率。 在色散介質中，相位速度本身取決于波的頻率，使得波長和頻率之間的關系是非線性的。

對于自由空間中的電磁輻射（例如光），相速度是光速，約為 3×108 m/s。 因此，100 MHz 電磁（無線電）波的波長約為：3×108 m/s 除以 108 Hz = 3 米。 可見光的波長范圍從深紅色（大約 700 nm）到紫色（大約 400 nm）（有關其他示例，請參見電磁波譜）。

對于空氣中的聲波，聲速為 343 m/s（在室溫和大氣壓力下）。 因此，人耳可聽到的聲音頻率的波長 (20 Hz–20 kHz) 分別在大約 17 米和 17 毫米之間。 蝙蝠使用更高的頻率，因此它們可以分辨小于 17 毫米的目標。 可聽聲音中的波長比可見光中的波長長得多。

駐波是一種停留在一個地方的起伏運動。 正弦駐波包括靜止不動的點，稱為節點，波長是節點之間距離的兩倍。

上圖顯示了一個盒子中的三個駐波。 盒子的壁被認為要求波在盒子的壁處具有節點（邊界條件的示例）來確定允許哪些波長。 例如，對于電磁波，如果盒子具有理想的金屬壁，則由于金屬壁不能支持切向電場，迫使波在壁處具有零振幅，因此會出現壁處節點的條件。

駐波可以看作是兩個速度相反的行進正弦波的總和。 因此，波長、周期和波速就像行波一樣相互關聯。 例如，光速可以通過觀察包含理想真空的金屬盒中的駐波來確定。

行進的正弦波通常根據它們的速度 v（在 x 方向）、頻率 f 和波長 λ 在數學上

其中 y 是波在任意位置 x 和時間 t 的值，A 是波的振幅。 它們通常也用波數 k（2π 乘以波長的倒數）和角頻率 ω（2π 乘以頻率）