Una onda es un fenómeno periódico tanto en el tiempo como en el espacio. La periodicidad temporal hace referencia a la repetición del movimiento de un punto del medio en el tiempo.El período $T$ es el tiempo que tarda un punto del medio en completar una oscilación completa (volver al mismo estado de movimiento). Su unidad en el SI es el segundo (s).La frecuencia $f$ es el número de oscilaciones completas que realiza un punto del medio por unidad de tiempo. Su unidad en el SI es el hercio (Hz = s$^{-1}$).

La periodicidad espacial hace referencia a la repetición del patrón de la onda a lo largo del espacio en un instante dado.La longitud de onda $\lambda$ es la distancia entre dos puntos consecutivos del medio que se encuentran en el mismo estado de vibración (en fase), es decir, la distancia recorrida por la onda en un período completo. Su unidad en el SI es el metro (m).También se define el número de onda $k$ (o vector de onda), que representa la periodicidad espacial de forma análoga a como la frecuencia angular $\omega$ representa la periodicidad temporal:

La periodicidad espacial y temporal están relacionadas a través de la velocidad de propagación de la onda $v$. En el tiempo que dura un período $T$, la onda avanza exactamente una longitud de onda $\lambda$. Por tanto:

Esta es la relación fundamental de las ondas. Establece que cuanto mayor sea la frecuencia (periodicidad temporal más rápida), menor será la longitud de onda (periodicidad espacial más corta), para una velocidad de propagación $v$ dada (que depende del medio, no de la fuente).En términos del número de onda $k$ y la frecuencia angular $\omega$, la velocidad de propagación también se puede escribir como:

La dependencia simultánea espacial y temporal de una onda armónica unidimensional que se propaga en la dirección $+x$ se expresa mediante la ecuación de onda:

donde $A$ es la amplitud, $\omega t - kx + \varphi_0$ es la fase de la onda y $\varphi_0$ es la fase inicial. Esta ecuación muestra explícitamente cómo la onda es periódica en el tiempo con período $T$ y periódica en el espacio con longitud de onda $\lambda$, estando ambas magnitudes vinculadas por la velocidad de propagación $v = \lambda f$.