Zvukem rozumíme mechanické vlnění ve slyšitelném pásmu kmitočtů (zpravidla 16 Hz až 16 kHz). Slouží jako médium pro komunikaci mezi lidmi (pomocí řeči), ale obsahuje také informace o prostoru, ve kterém se člověk nachází. Umělecké využití zvuku nalézáme v hudbě. Zvuk se šíří v plynech, kapalinách i pevných látkách. Volný prostor je tvořen hmotnými body (částicemi), které mají svou rovnovážnou polohu. V případě volného prostoru, kterým se šíří zvuk, lze použít pojem soustava hmotných bodů.

Rozdělujeme tyto druhy vlnění:

Zvuková vlna se jakožto podélné vlnění projevuje periodickým zhušťováním a zřeďováním soustavy hmotných bodů vyplňujících prostor. V místech se zhuštěným prostředím je také vyšší tlak. V místech se zředěným prostředím je tlak nižší. Dochází tak k pravidelné změně tlaku – základní (a také snadno měřitelnou) veličinou pro popis zvuku je akustický tlak p. Akustický tlak se tedy projevuje drobnými změnami barometrického tlaku b. Tento vzájemný vztah popisuje rovnice (20):

kde $p_c$ je celkový tlak, $p$ je akustický tlak a  $b$ je barometrický tlak.

Z výše uvedeného vyplývá, že změny akustického tlaku se projevují v hodnotách o několik řádů nižších, než je hodnota barometrického tlaku. Vztah mezi fyzikálními veličinami a lidskými podněty je logaritmický. Pro popis akustického tlaku se proto využívá hladinové vyjádření v logaritmické stupnici, tzv. hladina akustického tlaku. Vzhledem k tomu, že práh slyšení přibližně odpovídá hodnotě akustického tlaku $2\cdot {10}^{-5}\mathrm{ }\mathrm{P}\mathrm{a}$ , je vhodné vztáhnout hladinový popis právě k této prahové hodnotě. Hladina akustického tlaku $L_p$ je dána vzorcem (21):

kde p je akustický tlak a  $p_0$ je vztažná konstanta odpovídající hodnotě $2\cdot {10}^{-5}\mathrm{ }\mathrm{P}\mathrm{a}$ . Hladina $L_p$ tedy odpovídá prahu slyšení.

Běžné matematické operace lze provádět pouze s fyzikálními veličinami. Při sčítání hladin akustických tlaků dvou různých zdrojů zvuku se sčítají akustické tlaky obou zvukových zdrojů (ty lze získat zpětným odlogaritmováním jednotlivých hladin akustických tlaků).

Z definice kmitání (viz výše) plyne, že částice se pohybují periodicky okolo rovnovážné polohy. Z definice podélného a příčného vlnění také víme, že tento pohyb má směr. Kromě směru je tento pohyb popsán také rychlostí označovanou jako akustická rychlost $\overrightarrow{v}$ (rychlost kmitání částic). Hladinové vyjádření této veličiny se nazývá hladina akustické rychlosti.

Šíření zvukové vlny popisuje tzv. vlnová rovnice. Z ní lze vyjádřit, že v případě šíření rovinné vlny si vlna zachovává konstantní amplitudu a v případě šíření kulové vlny dochází k poklesu o 6 dB při zdvojnásobení vzdálenosti od zdroje.

Z řešení vlnové rovnice plyne vztah pro rychlost šíření zvuku (22):

kde $c_0$ je rychlost šíření zvuku, $\kappa$ je tzv. Poissonova konstanta (≌ 1,4 pro vzduch), $p_c$ je celkový tlak a  ${\rho }_0$ je hustota prostředí (≌ 1,29 $\mathrm{k}\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}}^{-3}]$ , pro vzduch).

Rychlost šíření zvuku ve vzduchu tedy závisí na:

Pro výpočet rychlosti šíření zvuku v závislosti na teplotě lze využít následující vzorec (23):

kde $\mathrm{\vartheta }$ je teplota udávaná ve °C.

Ze vzorce (23) plyne, že zvuk se šíří rychleji v látkách s vyšší hustotou (např. voda, beton, dřevo, ocel) než v látkách s nižší hustotou (např. helium). Je to dáno zvýšenou mechanickou pružností vazeb atomů daných látek.

Pro periodickou a harmonickou veličinu, vlnovou délku, časový a fázový posuv, fázor, maximální, střední a efektivní hodnotu platí definice uvedené v kapitole 1.2.