通常波浪观测数据的统计分析提供了在海洋环境中波浪的波高和周期，但在特定的水深条件下波浪的各种特性（诸如波面形态、速度与加速度分布规律）尚无法确定。本章介绍几种常用波浪理论来分析波浪的相关特性，包括线性波、斯托克斯波、椭圆余弦波、孤立波和流函数理论，最后给出了各种波浪理论的适用范围。
