La réfraction des vagues sur un rivage se produit lorsqu'une vague s'approche du rivage à angle droit et que la crête des vagues sur la partie la moins profonde de l'eau se déplace plus lentement que la crête des vagues sur les eaux plus profondes. L'onde se réfracte, ou se plie, parce que la profondeur sous la crête varie. La crête des vagues sur les eaux plus profondes finit par rencontrer la crête sur les eaux moins profondes, la rendant parallèle au rivage.
La réfraction des ondes se produit également autour d'une île circulaire. Une vague s'approche d'une direction et s'enroule autour de l'île. La crête des vagues s'approche de la terre de manière parallèle de tous les côtés de l'île.
Un autre concept qui décrit le mouvement des vagues, la diffraction, se produit lorsque les vagues rencontrent un obstacle qui perce leur surface, comme une île. D'autres caractéristiques comportementales des vagues incluent le haut-fond, qui se produit lorsque les vagues pénètrent dans des eaux peu profondes, et le déferlement, qui se produit lorsque la hauteur de la vague devient la même taille que la profondeur de l'eau locale.
Les vagues sont définies par la hauteur, la longueur et la période. La hauteur est la distance entre la partie la plus basse et la partie la plus haute de la vague, appelée respectivement creux et crête. La longueur est la distance entre les crêtes des vagues, et la période est le temps qu'il faut à deux crêtes successives pour passer un point fixe.