
Un'onda stazionaria è una perturbazione periodica di un mezzo materiale, le cui oscillazioni sono limitate nello spazio: in pratica non c'è propagazione lungo una certa direzione nello spazio, ma solo un'oscillazione nel tempo.
Pertanto, è soltanto il profilo dell'onda stazionaria a muoversi, oscillando "su e giù" in alcuni punti. I punti ove l'onda raggiunge ampiezza massima sono detti "antinodi" (o "ventri"), i punti che invece rimangono fissi (ove l'onda è sempre nulla) sono detti "nodi".
All'equazione d'onda unidimensionale devono essere fornite opportune condizioni al contorno, che limitano il moto. Se formula_1 è lo spazio di propagazione dell'onda, l'equazione diventa:
alla quale imponiamo le condizioni al contorno: formula_3. La soluzione più generale è della forma:
Le onde stazionare possono essere viste, in base alla prima formula di Werner, come l'interferenza tra due onde sinusoidali contrarie della stessa frequenza e di ampiezza dimezzata, come illustrato in figura:
Una caratteristica delle onde stazionarie è che ad esse non è associato alcun trasporto di energia, corrispondentemente al fatto che l'onda non si propaga nello spazio.
Un esempio di onda stazionaria è la corda di una chitarra, cioè una corda fissata a due estremi e messa in vibrazione. Dopo una fase transitoria, nella corda in vibrazione si sovrappongono, punto per punto, due "movimenti". Vi è una certa simultaneità negli eventi che, come detto, si sovrappongono. Il primo movimento si verifica spostando la corda verso l'alto o verso il basso (lungo un asse perpendicolare alla corda), per esempio pizzicandola come nel caso di una chitarra. Poiché la corda, elasticamente, tende a tornare nella posizione iniziale, questo spostamento perpendicolare si propaga per tutta la lunghezza della corda, finché giunge ad un estremo. Il "secondo movimento", allora, rimbalza e torna indietro. Intanto, però, la corda possiede ancora il primo movimento, per inerzia; allora, lo spostamento che "ritorna" si sovrappone a quello che "arriva". Ecco che due onde uguali si propagano lungo la corda in sensi opposti. Sovrapponendosi, esse possono produrre un'interferenza distruttiva, fino ad annullarsi, oppure costruttiva, fino a raggiungere un'ampiezza di oscillazione massima.
Le due onde hanno caratteristiche (periodo, lunghezza d'onda…) identiche. A causa della loro uguaglianza e degli estremi della corda fissi, esse si sovrappongono in un modo ben determinato: allora i punti in cui si annullano sono sempre gli stessi e allo stesso modo risultano stabiliti anche quelli in cui l'ampiezza può risultare massima. La forma d'onda che si ottiene, cioè l'onda risultante, non si propaga verso l'uno o l'altro estremo: si è ottenuta un'onda stazionaria.
Un altro esempio è quello di un secchio (o una vasca) pieno d'acqua, dove un'onda incidente riflette contro la superficie verticale del bordo, provocando un'onda riflessa: questa non si può distinguere da quella incidente, perché (come prima) sono sovrapposte ed hanno i nodi in comune.
Nel 1890 il fisico tedesco Otto Wiener scopre sperimentalmente che la luce può formare onde stazionarie. A partire dalle esperienze del 1888 di Hertz, egli riesce ad imprimere gli antinodi luminosi su di una sottilissima pellicola fotografica, posta fra una sorgente luminosa e uno specchio metallico. Suppone poi che, all'interno della teoria elettromagnetica ancora in evoluzione in quegli anni, essi siano gli antinodi del campo elettromagnetico: campo elettrico e campo magnetico, infatti, in un'onda luminosa stazionaria risultano sfasati di mezza lunghezza d'onda l'uno con l'altro, a causa dei diversi comportamenti nella riflessione.
Questo esperimento si trovò dunque in accordo con i risultati di Hertz e fu, così, dimostrato che le radiazioni elettromagnetiche provenienti dai circuiti (dipolo hertziano) e la luce hanno gli stessi comportamenti (rifrazione, riflessione, formazione di onde stazionarie): la luce è una radiazione elettromagnetica.
L'onda elettromagnetica stazionaria assume particolare importanza pratica nelle radio trasmissioni, in quanto
il rapporto di onda stazionaria è una misura del disaccoppiamento di impedenza tra la linea di trasmissione ed il suo carico. Quanto più questo rapporto si discosta da 1 (valore ideale), tanta più energia erogata dal trasmettitore viene riflessa indietro, piuttosto che trasmessa, con la possibilità concreta di danneggiare irrimediabilmente il trasmettitore stesso.
In idrodinamica un liquido può configurarsi con onde di pressione stazionarie (come si vede per esempio sul ciclone esagonale di Saturno).


In fisica, la lunghezza d'onda di un'onda periodica è la distanza tra due "creste" o fra due "ventri" della sua forma d'onda, e viene comunemente indicata dalla lettera greca λ.
La lunghezza d'onda λ è definita come:
dove formula_2 è la velocità di propagazione e f la frequenza dell'onda.La lunghezza d'onda è correlata al numero d'onda formula_3 dalla relazione:
Quando le onde, solitamente quelle elettromagnetiche, passano attraverso un materiale, la loro velocità di propagazione viene ridotta di un fattore pari all'indice di rifrazione "n" del materiale, mentre la frequenza non cambia. Detta λ la lunghezza d'onda nel vuoto, la lunghezza d'onda λ' in un materiale con indice di rifrazione "n" è data da:
Le lunghezze d'onda della radiazione elettromagnetica sono normalmente riferite al vuoto come mezzo di propagazione (anche se questo non è sempre dichiarato esplicitamente).
La velocità formula_2 delle onde elettromagnetiche è pari alla velocità della luce, cioè circa 3×10m/s. Quindi, per esempio, la lunghezza d'onda formula_7 di un segnale a 100 MHz (un'onda radio), è di circa 3×10 m/s diviso 100×10 Hz = 3 metri.
Tutte le particelle con una certa quantità di moto hanno una lunghezza d'onda, chiamata lunghezza d'onda di de Broglie, che si sviluppa in base alla relatività ristretta:
dove "h" è la costante di Planck, "p" è la quantità di moto della particella, "m" è la massa della particella, "v" è la velocità della particella, e "c" è la velocità della luce.
