Zvuk je vibrace hmoty, jak ji vnímáme smyslem sluchu. Obvykle slyšíme vibrace, které cestují vzduchem, ale zvuk může cestovat také plyny, kapalinami a pevnými látkami. Nemůže cestovat vakuem (jaký existuje ve vesmíru). Když se vibrace dostanou k našim uším, jsou přeměněny na nervové impulzy, které jsou vysílány do našeho mozku, což nám umožňuje vnímat zvuk.
Zvuková vlna je obvykle graficky znázorněna zvlněnou vodorovnou čárou; horní část vlny (hřeben) označuje kompresi a dolní část (koryto) označuje raritu.
Vlastnosti zvuku jsou frekvence, vlnová délka, amplituda a rychlost.
Frekvence je počet oscilací tlaku vzduchu za sekundu v pevném bodě obsazeném zvukovou vlnou. Jeden jediný oscilační cyklus za sekundu odpovídá 1 Hz. Vlnová délka je vzdálenost mezi dvěma po sobě jdoucími vrcholy a je vzdálenost, kterou vlna urazí v čase jednoho oscilačního cyklu.
Vlnová délka zvukové vlny o frekvenci f a pohybující se rychlostí c je dána hodnotou c/f. Při rychlosti 343 m/s má zvuková vlna o frekvenci 20 kHz vlnovou délku asi 17 mm. Pro srovnání: A440 má nominální vlnovou délku asi 78 cm a zvuková vlna o frekvenci 20 Hz má vlnovou délku 17 m.
kde P(r,t) je tlak ve vzdálenosti r v čase t, P0 je amplituda změny tlaku (0 až vrchol), f je frekvence kmitání a c je rychlost zvuku.
Rychlost šíření zvuku závisí na typu, teplotě a tlaku média, kterým se šíří. Za normálních podmínek, protože vzduch je téměř dokonalý plyn, však rychlost zvuku nezávisí na tlaku vzduchu. V suchém vzduchu při 20 °C (68 °F) je rychlost zvuku přibližně 343 m/s (přibližně 1 metr každé 2,9 milisekundy). Rychlost zvuku souvisí frekvencí s vlnovou délkou. Tón 343 Hz (F4 minus 31 centů) pohybující se vzduchem má tedy vlnovou délku 1 metr.
Hluk jsou nepravidelné a neuspořádané vibrace včetně všech možných frekvencí. Jejich vlnový diagram se v čase neopakuje. Hluk je aperiodická řada vln.
Zvuky, které jsou sinusovými vlnami s pevnou frekvencí a amplitudou, jsou vnímány jako čisté tóny. Zatímco zvukové vlny jsou obvykle vizualizovány jako sinusové vlny, zvukové vlny mohou mít libovolné tvary a frekvenční obsah, omezený pouze přístrojem, který je generuje, a médiem, kterým putují. Ve skutečnosti se většina zvukových vln skládá z více tónů nebo harmonických tónů a jakýkoli zvuk lze považovat za složený ze sinusových vln (viz aditivní syntéza). Formy vln běžně používané k přibližování harmonických zvuků v přírodě zahrnují pilovité vlny, čtvercové vlny a trojúhelníkové vlny.
Zatímco zvuk může být stále označován jako zvuk jedné frekvence (například klavír bijící na A nad střední C prý hraje notu na 440 Hz), zvuk vnímaný posluchačem bude zabarven všemi frekvenčními složkami zvukové vlny a jejich relativními amplitudami, stejně jako tím, jak se zvuk mění v čase (viz zabarvení.) Pro pohodlí v tomto článku je však nejlepší považovat zvukové vlny za sinusové vlny.
Frekvenční rozsah zvuku slyšitelného pro člověka je přibližně mezi 20 a 20 000 Hz. Tento rozsah se liší podle jedince a obecně se s věkem zmenšuje. Je to také nerovnoměrná křivka – zvuky v blízkosti 3 500 Hz jsou často vnímány jako hlasitější než zvuk se stejnou amplitudou na mnohem nižší nebo vyšší frekvenci. Nad a pod tímto rozsahem jsou ultrazvuk, respektive infrazvuk. Rozsah amplitudy zvuku pro člověka má dolní hranici 0dBSPL, nazývanou práh sluchu. Zvuk je technicky na své horní hranici 194,09 dB. Nad touto úrovní by se měl nazývat rázová vlna. Zvuky začínají poškozovat uši při 85 dBSPL (při delším vystavení – např. 8 hodin denně) a zvuky nad přibližně 130 dBSPL (nazývané práh bolesti) způsobují bolest. Tento rozsah se opět liší podle jedince a mění se s věkem.
Vnímání zvuku je smyslem sluchu. U lidí a mnoha zvířat je toho dosaženo ušima, ale hlasité zvuky a nízkofrekvenční zvuky mohou být vnímány jinými částmi těla prostřednictvím hmatu. Zvuky se používají několika způsoby, především pro komunikaci prostřednictvím řeči nebo například hudby. Vnímání zvuku může být také použito pro získávání informací o okolním prostředí ve vlastnostech, jako jsou prostorové charakteristiky a přítomnost jiných zvířat nebo objektů. Například netopýři používají jeden druh echolokace, lodě a ponorky používají sonar, a lidé mohou určit prostorové informace podle způsobu, jakým vnímají zvuky.