波数空间是由无数的波矢量组成的实空间。

波数空间（wave-number space）是指由无数的波矢量组成的实空间。由于波可以向空间的一定方向传播，相应于每一传播方向就有一个波矢量；但波向空间传播过程中．方向是改变的。因此用波数空间来描述该矢量，即每一波矢量可由空间坐标系的 ， ， 三个方向的单位矢量来表示。

式中， ， ， 分别是 ， ， 三个方向的单位波矢量； ， ， 分别是 ， ， 三个方向的波数。

波矢又称波矢量，是指沿着波传播方向的波数矢量。由于波在空间中传播是有一定方向的，所以它的波数必须用一个矢量来表示。

图1中的左图表示在水平方向传播的平面波在物理空间的波长，其波长是 ，波数矢量的模是 。图1中的右图表示在波数空间的波数矢量。

波矢量是垂直于波阵面的，它是以波的群速度传播的，在缓变媒质中波矢量守恒。

波数是指以相角表示的单位距离内含有波长 的数目。即：

显然波数和波长成反比。一般沿纬圈波数为1-4的波，其波长超过罗斯贝波的临界波长，称为超长波；而沿纬圈波数为5-8的波，一般称为大气长波。波动常可分为两种：一种是波速与波数有关，这种波称为频散波；另一种是波速与波数无关，也就是不同波长的波都是以同一波数移动，这种波称为非频散波。