As ondas podem ser classificadas de diferentes modos de acordo com suas propriedades. Dentre estas classificações estão as seguintes:
a) Quanto à Natureza
Ondas mecânicas – Os dois aspectos centrais dessas ondas é que elas são governadas pelas Leis de Newton e precisam de um meio material deformável ou elástico para se propagarem. Este meio material pode ser, por exemplo, o ar, a água, uma corda esticada, uma barra de aço, etc. A perturbação é transmitida sucessivamente de um ponto a outro. As partículas do meio vibram próximas a seu ponto de equilíbrio sem se deslocar como um todo. Como as ondas mecânicas necessitam de um meio material para se propagarem, elas não se propagam no vácuo. São exemplos de ondas mecânicas o som, ondas numa mola ou corda, ondas na água, etc.

Ondas eletromagnéticas – São ondas que não necessitam de um meio material para se propagarem, podendo viajar livremente através do espaço vazio. A mais conhecida onda eletromagnética é a luz. Os raios X e as microondas também são exemplos de ondas eletromagnéticas. Todas as ondas eletromagnéticas viajam através do vácuo com a mesma velocidade c, dada por: . Nas ondas eletromagnéticas as variáveis físicas que oscilam são os campos elétricos e magnéticos.

Ondas materiais – Sob certas condições, partículas subatômicas podem apresentar propriedades semelhantes às das ondas. Estas ondas são governadas pelas leis da Física Quântica.

b) Quanto à Dimensão
Ondas unidimensionais – Quando se propagam em uma só direção ou segundo a direção de um único eixo. Ex.: Onda numa corda, onda numa mola.

Ondas bidimensionais – Quando se propagam em duas dimensões ou em um plano formado por dois eixos. Ex.: Quando se solta uma pedra em uma bacia com água, formam-se ondas circulares em sua superfície.

Ondas tridimensionais – Quando se propagam em todas as direções, isto é, no espaço. Ex.: onda sonora.

c) Quanto a Direção de Propagação e Vibração

Onda transversal – Em uma onda transversal, os pontos do meio no qual a onda se propaga, vibram perpendicularmente à direção de propagação da onda.

Onda longitudinal – Em uma onda longitudinal, os pontos do meio no qual a onda se propaga vibram paralelamente à direção de propagação da onda.

Existem, no entanto, algumas ondas que não são nem exclusivamente longitudinais e nem exclusivamente transversais. Estas ondas são conhecidas como ondas mistas.