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自然界中声光电波导大体可以分为3大类，即轴对称型波导、半轴对称型波导和管道型波导。
轴对称型波导是指以一个轴或一个平面，波围绕着轴或平面上下摆动传播的波导。在自然界中最典型的是由海洋中主温跃层作用形成的主声道轴波导或主声道面波导。其原理是在主声道轴或主声道面上海水温度随深度降低，直至主声道面。由于声速受水温影响较大，因此主声道面相对海面上层海水声速最小，而主声道面上层声速随深度减小，因此在主声道面以上的声线会向主声道面弯曲，而在主声道面以下的高密度海水为常温，这种高密度海水会使声速加速，因此在主声道面以下声线也会向主声道面弯曲，从而形成了轴对称型声波导现象。
主声道轴波导在整个大洋都存在，一般赤道和低纬海区主声道轴大约在1000m水深，在中高纬大约500m水深，在极地海区主声道轴位于几十米水深左右。由于主声道轴对声能量传播损耗很小，因此可使声能传至很远甚至整个大洋。美国海军在深海岛屿上有水声监听站，就是监听主声道轴所传来的水下各种信号。
半轴对称型波导包括上半轴半对称型波导和下半轴半对称型波导。
上半轴半对称型波导，多数指以海面为轴平面，半波导型传播的波导，其中海面为反射面。当秋冬季节来临时，表层海水降温，混合下传，致使海水温度随深度增加，形成了上冷下暖的自然现象。这种自然现象会使声波以海面为轴平面，半波导型传播，海面起到反射作用。这个现象在美国海军舰对舰鱼叉导弹战斗使用条令中有明确的描述，并指出要利用此现象在声波第二海面汇聚区大约180km处监听敌舰目标，引导导弹攻击。
下半轴半对称型波导，多数指以海底为轴平面，半波导型传播的波导，其中海底为反射面。这种现象多出现在泥底地质，能起到很好的声波反射效应。如果这种泥底地质是以一种很长慢坡形式存在，声波可沿泥底地质传播很远，甚至可传至主声道轴深水平面上。同时主声道轴声波也可沿这种泥底地质利用半声道轴传至浅水海区。在高纬度海区应用性最强，如何利用好该声道轴是我们应该思考的问题。
管道型波导是经典型波导类型，在声光电中都普遍存在。
（1）管道型声波导。
● 浅海声波导。在有泥底地质时，由于泥底对声波有很好反射作用致使声波在海面和泥底之间相互反射传播，形成波导传播。这种波导受限于地质类型，并受限于海面不能有大风浪作用。这种浅海声波导分布较广，也是各国海军常用声波导。美国海军就配有用水深和海水表层温度制作的滑尺来计算声呐作用距离。
● 斜坡传播。斜坡传播之所以重要是因为它可使两个波导衔接进行传播，在浅海声沿斜坡按浅海声波导进行传播，当水深达到一定深度时声波将按下半轴型半对称声波导进行传播。当底质能保持泥底或淤泥底时，这种现象常会出现。
（2）管道型大气波导。
● 海面蒸发波导。由于夏天海水表层温度低于海面上大气中温度，加之海水蒸发作用，致使在大气和海面形成一个过渡带，过渡带中空气密度大于上层空气密度，当有风作用时，这个过渡带会随着边界层湍流扩散效应加厚，增高。在流体力学的边界层理论中有所描述，蒸发波导成因就是大气与海面交界面上的边界层。当电磁波或光波以平行于海面水平传播时，由于地球曲率作用电磁波或光波会以一个非常小的角度与边界层顶相接触，虽然这个边界层与上层大气只有微弱密度变化，但在这个极限小的角度入射到边界层顶时，也会产生反射现象，使电磁波或光波折向海面。加之海面小角度入射必然会使电磁波或光波反射波导中形成管道型波导的现象。
● 陆地（或沙漠）蒸发波导。在沙漠中也有蒸发波导现象，但形成机理有所不同，沙漠中或高速公路中形成蒸发波导的主要原因是沙漠或路面温度远高于空气气温，从而使大气与地面交汇处形成了一个过渡带，这个过渡带密度要低于上层空气密度从而会产生波导作用。但当有风出现时，由于下层空气密度小，上层空气密度大，这种不稳定结构随风很快消失。
● 管道型波导和半轴半对称型组合形成的波导。这种波导在极地海区常见，由于海面反射或冰的下垫面反射作用，加之主声道轴上浮至近海面，在这两类波导上下叠加，形成了极地海区海洋声透明现象。声呐在极地海区应用如鱼得水，效果非常好，但对信号的提取和精度提高面临着新的问题。尤其对冰的下垫面不规则效应处理决定声呐使用的效果。
（3）半壁管道型波导。
大气中的悬空波导主要是半壁管道型波导。这种波导成因有三，即：①大气动力强迫下沉绝热增温产生的逆温层；②水汽凝结增温产生的暖云现象；③高空风效应产生空气团密度差异。
大气大尺度运动过程中，在高压区或高压脊上空无辐散层（即850～700mb之间）有较强的下沉气流来维持高压或高压脊的存在。这种大范围下沉气流达到一定强度时，下沉气块干绝热增温量（按每下沉100m增温1℃，即1℃/100m速率增温）大于该高度下层气块温度时，就形成悬在高空的逆温层。这个很薄的逆温层气温高于下层空气气温，从而使该气层空气密度发生突变，产生与下层大气形成的过渡面。当水平发射电磁波以一定的小角度入射到这个过渡带时就会产生反射至地面现象形成悬空波导效应。这种悬空波导高度，我们通过多年试验发现从几百米到3000m不等都出现过，但在1000m至2500m居多。这要根据天气形势来决定。这种悬空波导有时很强，也很稳定，并且电磁波回波信号也很稳定，无闪烁、颤动现象；有时持续时间也很长，能连续存在好几天。这种波导在陆地上可使雷达探测到山后面移动的目标，真正实现了超视能力。但这种悬空波导不足在于对地面有跳跃盲区存在，而且在海上很少有二次海面反弹形成完整的管道型波导现象。
（4）水汽凝结型半壁管道型波导。
由于水汽凝结会产生热量，加热云层温度，使云层密度变小，托住云层中所含有水的重量。当云层水滴含有足够多时，气层单位空间含水重量加大时，云层的水汽凝结就会加大，云层温度会升高，从而使云层空气密度减少达到浮力与云层含水重量平衡。这时云层空气密度小于下方空气密度，形成了标准空气密度过渡面，从而对一定角度入射的电磁波有很好的反射作用。判断云层能否形成波导，主要取决于云层含水量，云层含水量达到一定程度就会产生悬空波导效应。所以在有降水天气过程中，常出现雷达超视距现象，就是这个道理。
在热带和低纬地区，由于对流云出现概率大，因此在形成对流云底即对流凝结高度处，易形成悬空波导，波导高度就是云底高度。
（5）高空风效应产生半壁型波导现象。
在冬季中纬度，早上高空风很强时，近地面层由于太阳没有出来，上空大气动能没有下传，使得高空风层与近地面气层形成了一个逆温层交汇的过渡面，这个过渡面也会产生对电磁波在小角度入射时向地面反射现象，形成半壁型波导。但这种波导可利用率低，因为这种结构强度很难达到可利用要求，因此研究此天气过程的人较少，但在高空急流区和大风天过程中这种波导现象也是存在的，有时也会产生通信盲区等现象。
（6）大气中光的波导现象。
大气中光的波导效应主要体现在近地层，蒸发波导产生的光超视距传播和超视距目标闪烁、颤动，或形成上视影、下视影等现象。像沙漠中或高速路上均可看到这种常规现象。但对于高空而言，所能提到的现象就是海市蜃楼。海市蜃楼现象是一个典型悬空波导和云层反射综合效应的结果。悬空波导能使光传播折返向地，而云层侧向反射产生的镜面效应使得地面影像由于光反射到空中时，被波导和云层截获，由于波导效应对影像放大，云层侧向反射作用，使得我们能在空中看到海市蜃楼现象，如同我们看到彩虹一样，就是这个道理。因此，在海市蜃楼时多伴与云和光相随。
（1）能实现超视距传播，传播能量损耗小。
（2）可实现非直线传播，能克服地球曲率或能探测到山后面的目标。
（3）由于波导作用，波能量传播受到了限制，因此在自由空间区域会产生盲区现象。
（4）波导作用对超视距目标信号有放大效应。
（5）在波导作用下波传播有时会产生多路径效应。同一个信号多次被接收，会产生持续或闪烁等现象，如同敲完钟后余音萦绕和目标闪动。
对于海面和海底刚性效应反射是很好理解的，但对于大气波导和水声波导有时难以理解。这主要是由于大气中垂直层结有时会产生层结温度高于正常层结温度，使该层结密度与下面大气密度发生微弱的变化，这种微小变化在电磁波和光波传播中起到折射的作用。如同光波射到水面一样，当垂直或小于两个介质密度形成的临界角时，光波折射入水下，而当光波以大于临界角几乎平行于海面接近入射点时，光波就会折反射回大气。由于我们研究的电磁波或光波都是水平平行于海面传播射出的，由于地球曲率效应，电磁波或光波就能以地球曲率形成的非常小的角度与大气波导层结相接触，因此即使大气层结由于温度微弱差异导致密度层结微小变化，也可形成两个不同密度层结的过渡带，而这个过渡带就可以起到向下折反射电磁波或光波的效应。
水声波导的形成，有海水上下层结温度异常形成微弱密度差异导致的水声射线大于临界角即小角度接近两个层结过渡带时会产生折反射现象。也有其他原因，如声速受水深压力影响、深海主温跃层以下高密度海水综合影响会加大声速等，因此声线会折向声道轴即低声速轴。在水深足够时，声线会在声道轴两侧摆动传播，由于能量损耗很小，在主声道轴传播声波可传至很远，甚至整个大洋。主声道轴在低纬或赤道地区大约在水下1000m左右，在中高纬地区大约在水下500m左右，过了南北纬50°以后主声道轴有突变上浮现象，在极地海区主声道轴已浮至近海面在几十米水深左右。在赤道两侧主声道轴有弱的皱折现象，在高纬度到极地海区主声道轴有跃变上浮现象。