平面波的波矢（k矢量）指向波传播的方向，通常垂直于波前。它的大小是波数，定义为：
其中λ是介质中的波长（不是真空波长）。
在非各向同性介质中，能流的方向与波矢方向可能不同，这种现象称为随机游走。
在吸收或增益介质中，波矢可能具有复数成分。在衰逝场情形（参阅全反射），波矢甚至可以为纯虚数。
