Lorsque le vent souffle sur un océan, une mer ou un lac, il crée des mouvements de surface sous la forme d'une succession de vagues, toutes différentes, qui constituent l'état de la mer. Ces trains de vagues se propagent en se dispersant. Les vagues les plus cambrées peuvent déferler en créant de la turbulence et des courants marins. Les vagues individuelles peuvent avoir des hauteurs de crête à creux allant de quelques centimètres à 32,3 m pour la plus haute enregistrée par un instrument, voire plus de 34 m pour la plus haute vague observée visuellement^, et 36 m de maximum extrapolés d'une moyenne de 20,1 m lors de la tempête Quirin en février 2011.

Notons que les hydrauliciens ont tendance à parler de houle pour désigner tous les types de vague, vagues régulières et vagues irrégulières, ce qui est un abus de langage.

Il s'agit d'ondes de gravité, la force de rappel étant la pesanteur, qui impliquent théoriquement toute la profondeur. Elles ont avec les autres ondes des propriétés communes comme la réflexion, la réfraction et la diffraction. Des oscillations de la pression et de la vitesse des fluides de part et d'autre de la surface sont associées aux vagues.

La description la plus élémentaire de ce phénomène compliqué repose sur la notion de hauteur significative d'un état de mer. Lorsque la hauteur d'une vague individuelle dépasse exceptionnellement le double de cette hauteur on parle de « vague scélérate » susceptible de causer des dommages importants aux navires du fait de l'effet de surprise.