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树林里倒下的树撞击地面时，碰撞的力量使树干、树枝和树叶，还有地面上的泥土、岩石的分子振动。这些振动会以大约1236km/h的速度向四面八方扩展，形成高低气压交替的纵波并进行传播。附近是否有耳膜接收这些声波，并将其送到大脑中解码并不重要。声音等同于振动。
想象一下，以超慢的速度击打鼓面。用鼓槌击鼓，鼓面会瞬间压缩，然后向外反弹。每一次压缩，鼓面周围的空气压力都会减小，而鼓面每一次弹出，空气压力都会增大。当鼓面继续振动时，会发出振荡的压力脉冲，干扰鼓周围的空气分子。高压使空气分子瞬间压缩在一起，低压则将其拉回原处。这就是声波也被称为压缩波的原因。声波在物质中运动，就好比弹簧玩具在楼梯上跳动。
当然，击鼓的时候，鼓面并不是唯一振动的物体。鼓的木质支架和金属部件也在振动，振动的频率略有不同。击鼓的声波不仅会穿过空气分子，而且会穿过所有分子——固体、液体和气体。事实上，声音在固体中的传播速度比在其他任何材料中都更快（比空气快15倍），因为固体中的分子排列得最紧密。鼓的振动也会反弹到房间的墙壁上，几毫秒后以回声的形式返回到听者处。这就会产生初级和次级声波、谐波和声学的复杂交互，即我们所谓的音乐（或者噪声）。
把声波想象成一系列经典正弦波。绘制声波图时， X 轴代表时间， Y 轴代表气压。中心线以上是正气压，以下是负气压。声音的三个特征是响度（音量）、音调（频率）、共鸣，都由其声波形状决定。波峰越高，振幅就越大。振幅是对声音产生的气压（或声压）高低的测量，也就是我们听到的响度大小。振幅以dB（分贝）表示。0dB代表可感知的最小声音，大约是20μPa的声压。正常的对话大约是60dB，而气钻（手提钻）工作时的声音是100dB。最新“声音武器”产生的声波爆炸能达到150dB，超过了耳膜疼痛的阈值。
频率是对每秒钟产生多少声波的衡量。每秒一个波的周期（波峰到波峰或波谷到波谷）等于1 Hz（赫兹）。我们听到的频率差异就是音高。蓝鲸可以产生低至10Hz的极低频率音高，可以在海洋中传播数千千米。低频比高频声音传播得更远，所以邻居的孩子还在三个街区之外时，你就能听到他的低音砰砰作响。一个正常的女声可以达到1100Hz，任何高于人类听力阈值（20000Hz）的声音都被归为超声波。蝙蝠和海豚在超声波范围内进行回声定位，人类采用超声波设备进行医疗和工业成像。
声波在不同的材料中以不同的速度传播。一般来说，声波在铁等坚硬致密的材料中传播速度最快，在空气中传播速度最慢。这是因为声波通过暂时干扰分子而传播。一个分子撞击其相邻分子，以此类推，直到声波强度渐渐消散。分子以高能键紧密排列时，如铁原子，它们相互碰撞的频率会高于水或空气，因为水或空气中的分子更为分散。
喷气式飞机在空中飞行时，发动机噪声以音速向外延伸，就像石头被扔进池塘时会产生涟漪。
喷气式飞机速度接近1200km/h的时候，这个速度超过了发动机噪声从飞机上向外传播的速度，导致声波的累积和压缩。
当喷气式飞机的运动速度超过其所产生的声音传播速度时，就突破了“音障”。其结果是，地面上的人会听到紧紧压缩的声波的尾流，而非飞行员听到的音爆。
有趣的是，频率可以提升振幅。比方说，一个音叉的自然频率是261.63Hz（中C）。无须敲击，你可以唱一个中C，就能让它振动。所有材料都有一个共振频率，可以通过一个共鸣的音来促使其振动。一个以完美音高唱出的唱音可以将水晶玻璃的振幅提升到很高的水平，甚至能让水晶玻璃碎裂。
绘制声波图时， X 轴代表时间， Y 轴代表正负气压。声波的正高度决定了声音的振幅或响度。该图表示安静环境下的声波，振幅很低。
声波的波峰越高，正气压越大，振幅越大，声音越大。声音是一种振动（空气压力的振荡），所以每一个正的脉冲都有一个对应的负脉冲。
声音的音高，即我们所感知到的高（高音）或低（低音），是由声波的频率决定的。频率衡量每秒有多少个完整的声波周期（波峰到波峰）。每个周期等于一个赫兹。这种长波的频率很低，能产生深沉的低音。
女声或长笛等高音乐器产生的声波频率更高。声波振荡得越快，音高就越高。人耳可以感知到高达20000Hz的声音，或每秒20000次的振荡。狗可以听到高达60000Hz的声音。
在与玻璃完全相同的频率下产生的噪声会引起玻璃振动。
如果在共振频率下保持音符几秒钟，振动将变得越来越强烈，甚至能将玻璃震碎。
每个物体都以自己的自然频率进行振动。拨动吉他的低E弦时，可以听到其振动频率，我们称之为音乐。启动汽车引擎时，汽车的金属框架会振动，产生一种独特的声音。这种自然频率由物体的大小、密度、弹性和材料组成共同决定，也被称为共振频率。有趣的是，你可以通过匹配一个声波的共振频率来提高其振幅或强度。我们称之为“交感”共振，这就是歌剧演员用声音震碎水晶酒杯的原理，即通过精准地以水晶共振频率唱歌，水晶酒杯的振幅越来越大，直到破碎。
你正站在路边看着汽车飞驰而过。一辆汽车接近时，其发动机噪声的音高似乎越来越高，但当它经过你身旁时，音高突然下降，并继续变低。这与路过的救护车的警报声机理类似。为了理解这种现象的原因，可以把从汽车上发出的声波想象成池塘表面泛起的涟漪。如果汽车处于静止状态，声波会以均匀的频率向各个方向传播。但汽车向你逐渐靠近时，声波的频率会越来越高，使人觉得发动机噪声的音高在上升。相反，汽车经过你身旁然后驶离时，每个声波到达你所在位置的时间越来越长，有效降低了频率，从而降低了音高。
声波会在汽车前面聚集，传播速度更快，使声波更短，声音更高。
声波在汽车经过时散开，导致音高下降。
狮子的吼声是所有大型猫科动物中最响亮的，周围数千米内都能听到。
多普勒雷达可以探测到风切变，飞机起飞和降落时遇到风切变会非常危险。
激光唱片的表面
这些微小的凹陷创造了代表声音记录的数字代码。
凹陷之间的空间被称为平稳段。这些刻痕能与凹陷被反射在光盘上的激光一起读取。
小蹄蝠
人类的发声范围
蓝鲸的歌声
这种微型蝙蝠（翼展仅有200nm）回声定位的频率是自然界中最高的频率之一，达到了超声波的频率范围。而人耳的最高可听频率大约是20000Hz。
这个区间代表了男性和女性的一般组合发声范围，但人类唱出的高音世界纪录是钢琴上的高音C，达到了4186Hz，而且是一名男性创造的纪录！
与其说该频率范围的声音是歌曲，不如说是呻吟。这些超低的发声不仅极其低沉（人耳只能感知20Hz以上的声音），而且还异常响亮，在距离1米处的测量读数高达188dB。
Hz-赫兹：每秒1次波的振荡。
kHz-千赫兹：每秒1000次波的振荡。
MHz-兆赫兹：每秒1000 000次波的振荡。
如果你录下长笛演奏的旋律，会得到一个模拟声波，即一个精准的音乐图形复制。为在CD或MP3上播放出该录音，需要使用模拟数字转换器，该软件每秒读取数万个录音样本（音频CD为44100/s，DVD音频高达192000/s），并为每个样本分配一个值。把这些值绘制成图后，最终你会得到一个几乎一样的数字版本模拟声波。数字信息可以用二进制代码表示，所以很容易将这些代码编辑到CD或MP3音频文件上。当播放音乐时，数模转换器将代码转换为电脉冲，振动扬声器或耳机的振膜会完整无误地再现原始声波。
把自己说话的声音录下来，可以绘制出连续振荡的声波来表示频率和振幅的变化，即我们听到的音高和响度。
软件可以在同一录音中每秒读取数万个样本，并给每个样本赋予一个值。将这些数值绘制成图像，就可以得到近似的原始声波。
从0到65536的全部数值都被转换成二进制代码，即构成所有计算机处理器基本语言的0和1的数字串。
为将二进制代码数据印在CD上，强大的激光器会蚀刻出“凹陷”（125nm深），并在其间留下名为“平稳段”的空间。这些微小刻痕类似于唱片机指针上凹凸不平的轨道。
凹坑成为CD唱片背面的“凸点”。安装在CD播放机中的激光器将“1”和“0”解码成电脉冲，在放大器的作用下，振动扬声器或耳机播放原始声波。