Falami mechanicznymi nazywa się fale rozchodzące się w ośrodkach sprężystych. Ich ruch polega na przemieszczaniu się wychyleń cząstek ośrodka z położenia równowagi. Dzięki sprężystości ośrodka drgania takie przekazywane są coraz to dalej położonym cząstkom i w ten sposób fala przechodzi przez ośrodek materialny.

Ważny jest fakt, że sam ośrodek nie zmienia położenia. Wychyleniom ulegają jedynie jego cząstki z położeń równowagi. Wraz z przemieszczaniem się wychyleń przez ośrodek przenoszona jest energia fali.

Jeżeli cząstki drgają wzdłuż kierunku rozchodzenia się fali to taką falę nazywa się podłużną. Drugim rodzajem fal są fale poprzeczne. W ich przypadku cząstki drgają w płaszczyznach prostopadłych do kierunku propagacji fali.

Przykładem fal mechanicznych są np. fale dźwiękowe. Są to fale z zakresu częstotliwości 16 - 20000 Hz. Wywołują one wrażenia słuchowe.

Fale o częstościach niższych od słyszalnych nazywa się infradźwiękami , a o częstościach wyższych ultradźwiękami.

Falę biegnącą można opisać równaniem:

00031276.gif - dla fali biegnącej w prawo

00031277.gif - dla fali biegnącej w lewo

Wielkość 00031278.gifdefiniuje się jako częstość kołową, równą:

00031279.gif 

Natomiast k - liczba falowa : 00031280.gif 

Wielkość 00031281.gifnosi nazwę długości fali i jest to odległość między dwoma punktami, w których fala ma taka samą fazę.

Natomiast czas, w którym fala pokonuje odległość równą długości fali nazywa się okresem fali T. 

00031282.gif 

gdzie v to prędkość fazowa fali.

Powierzchnie, których wszystkie elementy drgają z taką sama fazą nazywa się czołami fali. Mogą one przybierać różne kształty. I tak dla fali rozchodzącej się tylko w jednym kierunku, czyli fali płaskiej czoło fali jest płaszczyzną. Natomiast dla fal rozchodzących się we wszystkich kierunkach od źródła czoła fali mają kształt kuli. Są to tzw. fale kuliste.

Zgodnie z zasadą superpozycji przemieszczenie dowolnej cząstki ośrodka w danej chwili jest równe sumie przemieszczeń, jakie byłyby wywołane przez poszczególne fale.

Zasada ta pozwala m.in. wyznaczyć równanie fali stojącej . Fala taka powstaje przez nałożenie się fali odbitej i fali padającej. Jej charakterystyczną cechą jest to, że amplituda drgań różnych cząstek nie jest identyczna. Ulega ona zmianie wraz z położeniem cząstki.

Natomiast samo zjawisko nakładania się fal nazywa się interferencją.

Gdy obiekt zostanie pobudzone do drgań impulsami o częstości równej częstości własnej tego obiektu to jest wprawiany w drgania o dużej amplitudzie. Zjawisko to nazywa się rezonansem.

Ciekawe zjawisko dotyczące fal odkrył Doppler. Najlepiej jest ono widoczne na przykładzie fal dźwiękowych. Każdy na pewno doświadczył tego, że zbliżając się do spoczywającego źródła dźwięku słyszy dźwięk o wyższej częstości niż wtedy gdy stoi w miejscu. Podobnie jest gdy źródło dźwięku zbliża się do nieruchomego obserwatora.

Natomiast w przypadku oddalania się obserwatora od źródła słyszany dźwięk będzie miał częstość niższą. Podobna sytuacja będzie miała miejsce, gdy źródło dźwięku będzie się oddalało od obserwatora pozostającego w spoczynku.

Zjawisko to zostało nazwane zjawiskiem Dopplera i dotyczy wszystkich fal. Sam Doppler obserwował ten efekt na falach elektromagnetycznych - zmiana barwy świecącego ciała była rezultatem względnego ruchu ciała i obserwatora.