Tridimensional: quando a onda se propaga no espaço, ou seja, em três direções como, por exemplo, as ondas que são produzidas pelas fontes sonoras e luminosas. Assim como as ondas bidimensionais, as ondas tridimensionais também se classificam de acordo com as frentes de onda, podendo ser classificadas como planas ou esféricas.
O formato de uma frente de onda é visto como um plano nos casos em que a frente de onda está muito afastada da fonte emissora ou quando a onda é emitida por uma fonte grande/extensa. Assim como a terra parece achatada quando vista de um ponto próximo à superfície.
A direção de propagação de uma onda é sempre perpendicular à superfície de sua frente de onda. No caso das ondas geradas por uma fonte pontual, por exemplo, as frentes de onda são esferas e a onda se propaga radialmente. O raio da esfera é perpendicular à sua circunferência em cada ponto.