เงื่อนไขที่สำคัญของการเกิดคลื่น ได้แก่ข้อที่หนึ่ง คลื่นเกิดขึ้นเมื่อมีการรบกวนกระทำต่อบริเวณใดบริเวณหนึ่ง การรบกวนดังกล่าวคือการกระตุ้นด้วยแรงต่อวัตถุหรือมวลซึ่งทำให้เกิดมีการขจัดผ่านตำแหน่งหยุดนิ่งไปมา ข้อที่สอง การรบกวนเดินไปด้วยอัตราเร็วที่ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวกลาง จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในระยะเวลาอันจำกัด ข้อที่สาม คลื่นต้องอาศัยตัวกลางในการเผยแผ่ออกไปตัวกลางอาจเป็นของแข็งหรือของไหลก็ได้
ก่อนเกิดคลื่น สภาพของตัวกลางอาจอยู่นิ่งๆ หรืออยู่ในสภาพไม่สมดุล เช่น การกระจายของคลื่นน้ำเมื่อโยนก้อนหินลงในสระที่ราบเรียบ ก็เป็นการรบกวนที่เกิดเป็นคลื่น ตรงกันข้ามกับคลื่นในมหาสมุทร ซึ่งสภาพก่อนเกิดคลื่น พื้นน้ำมีการกระเพื่อมอยู่แล้ว หรือการกระจายคลื่นเสียงในอากาศก็เป็นตัวอย่างคล้ายคลื่นในมหาสมุทร กล่าวคืออนุภาคอากาศเคลื่อนที่สับสนอยู่แล้ว บางครั้งยังมีลมพัดหรือมีอุณหภูมิเข้ามาเกี่ยวข้องอีกด้วย ซึ่งทั้งนี้ก็เป็นสถานะก่อนเกิดคลื่นเสียง ในการยิงปืน ก๊าซที่ดันออกมาจากปากกระบอกปืนทำความรบกวนต่ออากาศ เกิดคลื่นเสียงกระจายออกไปซ้อนกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคอากาศซึ่งมีอยู่แล้วในทิศทางต่างๆ กัน
ในตัวอย่างการโยนก้อนหินลงไปในลำธารน้ำไหล ระลอกน้ำที่เกิดขึ้นเดินทางไปได้ทั้งทวนน้ำและตามน้ำ เช่นเดียวกับการยิงปืนในที่ที่มีลมแรง คลื่นเสียงก็ยังทวนลมและตามลมได้ การเคลื่อนที่ของตัวกลางไม่ใช่สิ่งจำเป็นสำหรับการเกิดคลื่น แต่อาจมีผลต่ออัตราเร็วของการกระจายคลื่น
อัตราเร็วที่คลื่นกระจายออกไป เช่น การรบกวนที่เกิดกับอนุภาคของอากาศ ขึ้นอยู่กับลักษณะทางกายภาพของตัวกลางที่คลื่นผ่านอัตราเร็วของคลื่นเสียงในอากาศมีค่าน้อยกว่าอัตราเร็วของคลื่นเสียงในน้ำ ส่วนอัตราเร็วของคลื่นเสียงในแท่งเหล็กมีค่ามากกว่าในตัวกลางทั้งสองข้างต้น ขดลวดสปริง และแผ่นยางยืดที่อยู่เฉยๆ ถือว่ายังไม่เกิดคลื่นเพราะไม่มีการเคลื่อนไหวใดๆ ต้องใช้แรงกระทำให้เกิดการสั่น ณจุดใดจุดหนึ่ง จึงจะเกิดคลื่นเดินออกไป คลื่นส่วนมากต้องการตัวกลางยืดหยุ่นสำหรับการเคลื่อนที่ สมบัติทางกายภาพที่สนับสนุนการเคลื่อนที่แบบคลื่น ได้แก่ ความยืดหยุ่นและความเฉื่อย
ความยืดหยุ่นเป็นสมบัติของตัวกลางที่จะสร้างแรงคืนตัวให้กับอนุภาคที่ถูกขจัดออกไปกลับคืนสู่ตำแหน่งสมดุลของมัน ส่วนความเฉื่อยนั้นสัมพันธ์กับมวลของตัวกลางในสองลักษณะที่สำคัญ ข้อแรกคือ อนุภาคของตัวกลางซึ่งมีมวลจะต่อต้านการเปลี่ยนสภาพ (ปกติ) และทิศทางการเคลื่อนที่ของมันเพราะมีแรงกระทำ ข้อที่สอง คือ ความสามารถที่อนุภาคส่งถ่ายโมเมนตัมและพลังงานให้กับอนุภาคมวลตัวอื่น
ความเฉื่อยและความยืดหยุ่นมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร จึงเกิดเป็นคลื่นส่งกระจายออกมาเริ่มด้วยเมื่อมีการรบกวนเกิดขึ้น และส่งโมเมนตัมให้กับอนุภาคซึ่งมีมวล จากนั้นการเคลื่อนที่จากตำแหน่งสมดุลก็จะเกิดขึ้นด้วยอัตราเร็วค่าหนึ่งซึ่งแล้วแต่ว่าจะเป็นตัวกลางชนิดใด เนื่องจากอนุภาคมีความเฉื่อยมันจึงยังคงเคลื่อนที่ต่อไปในทิศเดิม ด้วยความเร็วเดิมจนกระทั่งไปกระทบอนุภาคอีกตัวหนึ่งซึ่งถ้าคิดว่าการชนเป็นแบบยืดหยุ่น โมเมนตัมของอนุภาคตัวแรกจะถูกถ่ายทอดให้กับอนุภาคตัวที่สองทำให้อนุภาคแรกหยุดอนุภาคที่สองจะวิ่งต่อไปในทิศเดิมเหมือนอนุภาคแรก ด้วยอัตราเร็วเท่าเดิมตามธรรมชาติของความยืดหยุ่น (ทั้งนี้โดยสมมติว่ามวลของอนุภาคทั้งสองมีค่าเท่ากัน) อนุภาคแรกกระทำตัวคล้ายกับเป็นระบบของมวลและสปริงที่ถูกกระทบให้เริ่มมีการกระจัด ดังนั้นหลังจากอนุภาคแรกหยุดนิ่งอาการสปริงของตัวกลางจะออกแรงทำให้มันถอยกลับผ่านตำแหน่งสมดุล ส่วนอนุภาคที่สองเคลื่อนที่ต่อไปจนชนอนุภาคที่สามและสี่ไปเรื่อยๆ หลังจากชนแล้วอนุภาคตัวที่ชนจะสั่นไปมาผ่านตำแหน่งสมดุล เหมือนอนุภาคแรก และเกิดเป็นแบบลูกโซ่ต่อกันไป การกระจายคลื่นเกิดขึ้นโดยไม่มีการย้ายที่ของอนุภาคใดๆ ไปมากนัก เป็นแต่เพียงการสั่นไปมาผ่านตำแหน่งสมดุลของมันเท่านั้น
.คลื่นเสียงในอากาศเป็นคลื่นตามยาวกล่าวคือ อนุภาคของอากาศที่กระจายคลื่นจะสั่นในทิศทางที่คลื่นเคลื่อนไป ต่างไปจากคลื่นแสงคลื่นความร้อน คลื่นวิทยุ หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ ที่กระจายออกสู่อากาศตรงที่คลื่นเหล่านี้เป็นคลื่นตามขวาง เพราะสนามไฟฟ้าและสนาม-แม่เหล็กในคลื่นสั่นในทิศตั้งฉากกับทิศของคลื่นเอง
ในภาพการเคลื่อนที่ของลูกสูบ เมื่อเราผลักดันลูกสูบในท่อไปข้างหน้า จะเกิดส่วนอัดซึ่งจะอัดแนวชั้นของอากาศที่อยู่ข้างหน้าติดต่อกันไป เมื่อดึงลูกสูบกลับ อากาศหน้าลูกสูบขยายตัวลดความดันและความหนาแน่นต่ำกว่าค่าสมดุล (แทนด้วยบริเวณสีจาง) ค่าสมดุลในบรรยากาศทั่วๆ ไป คือ ความดันบรรยากาศซึ่งเทียบได้กับ ๑.๐๑๓ x ๑๐๕ ปาสกาล (หรือนิวตันต่อตารางเมตร) คลื่นตามยาวเผยแผ่ไปในหลอดบรรจุอากาศ แหล่งกำเนิดคลื่น ได้แก่ลูกสูบที่ขยับไปมา ซึ่งวางตัวอยู่ทางซ้ายบริเวณความดันสูงและต่ำแทนด้วยสีทึบและจางตามลำดับคลื่นตามยาวคือ คลื่นที่การสั่นของตัวกลางขนานกับทิศของคลื่น
เมื่อคลื่นเสียงถูกส่งผ่านตัวกลาง ความดันที่จุดใดๆ จะมีการเปลี่ยนแปลงคือสูงกว่าความดันปกติ (ความดันบรรยากาศ) ตรงบริเวณที่เป็นส่วนอัด และต่ำกว่าความดันปกติตรงบริเวณส่วนขยาย การเปลี่ยนแปลงความดันทั้งสูงขึ้นและต่ำลงนี้เรียกว่า ความดันเสียงเขียนได้เป็นกราฟแสดงการแปรค่าแบบไซน์
อัตราเร็วของคลื่นเสียงในก๊าซต่างชนิดกันมีค่าต่างกัน แต่สำหรับก๊าซชนิดใดชนิดหนึ่งแล้วอัตราเร็วของเสียงจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกรณฑ์ที่สองของอุณหภูมิสัมบูรณ์ของก๊าซชนิดนั้น คือ
c = 331.4 273เมตร/วินาที
เมื่อ c คือ อัตราเร็วของเสียงในอากาศ
T คือ อุณหภูมิสัมบูรณ์ของก๊าซในหน่วยเคลวิน (K)
หรือเขียนเป็นสมการแบบง่ายๆ ได้ดังนี้
c = 331 + 0.6 t
เมื่อ t คือ อุณหภูมิของอากาศในหน่วยองศาเซลเซียส (°C)
