当波相互作用时会发生干涉，而当波通过孔径时会发生衍射。这些相互作用受叠加原理支配。干涉、衍射和叠加原理是理解波的几种应用的重要概念。

干扰与干扰；叠加原理

当两个波相互作用时，叠加原理说产生的波函数是两个单独波函数的总和。这种现象通常被称为干扰。

考虑一种情况：水在一桶水中滴下。如果有一滴水落在水面上，它会在水面上产生一个圆形的涟漪波。然而，如果你在另一点开始滴水，它也会开始产生类似的波。在这些波重叠的点上，产生的波将是前两个波的总和。

这仅适用于波函数为线性的情况，即它仅依赖于x和t的一次方。有些情况，例如不符合胡克定律的非线性弹性行为，不适合这种情况，因为它有一个非线性波动方程。但对于物理学中几乎所有涉及的波，这种情况都成立。

这可能是显而易见的，但清楚这一原理可能也很好，因为它涉及类似类型的波。显然，水波不会干扰电磁波。即使在类似类型的波中，这种效应也通常局限于几乎（或完全）相同波长的波。大多数涉及干涉的实验都确保波在这些方面是相同的。

建设性及；相消干扰

右边的图片显示了两个波，在它们下面，这两个波是如何组合以显示干涉的。

当波峰重叠时，叠加波达到最大高度。该高度为其振幅之和（或在初始波振幅相等的情况下为振幅的两倍）。当波谷重叠时也会发生同样的情况，产生一个负振幅之和的合成波谷。这种干扰被称为建设性干扰，因为它增加了整体振幅。单击图片并前进到第二幅图像，可以看到另一个非动画示例。

或者，当一个波的波峰与另一个波的波谷重叠时，波在某种程度上相互抵消。如果波是对称的（即相同的波函数，但偏移了一个相位或半个波长），它们将完全相互抵消。这种干涉称为相消干涉，可以在右侧的图形中查看，也可以通过单击该图像并前进到另一个表示来查看。

因此，在前面的一桶水中的涟漪的例子中，您会看到一些点，其中干涉波大于每个单独的波，以及一些点，在这些点上，波相互抵消。

绕射

一种特殊的干涉情况称为衍射，发生在波撞击孔径或边缘的屏障时。在障碍物的边缘，一个波被切断，它与波前的剩余部分产生干扰效应。由于几乎所有的光学现象都涉及光通过某种光阑——不管是眼睛、传感器、望远镜还是其他什么——几乎所有的光阑都发生了衍射，尽管在大多数情况下这种效应可以忽略不计。衍射通常会产生一个“模糊”边缘，尽管在某些情况下（如杨氏双缝实验，如下所述），衍射本身也会引起人们感兴趣的现象。

后果及；应用

干涉是一个有趣的概念，有一些值得注意的后果，特别是在光的领域，这种干涉相对容易观察到。

例如，在托马斯·杨的双缝实验中，光“波”的衍射所产生的干涉图样使得你可以通过两条缝发出均匀的光，并将其分成一系列的亮带和暗带，这肯定不是人们所期望的。更令人惊讶的是，用粒子（如电子）进行这项实验，得到了类似于波的特性。在适当的设置下，任何类型的波都会表现出这种行为。

也许干涉最吸引人的应用是创造全息图。这是通过将相干光源（如激光）从物体反射到特殊胶片上实现的。反射光所产生的干涉图样是产生全息图像的原因，当全息图像再次置于合适的照明条件下时，可以看到全息图像。