Trong
chuyển động sóng nói chung, các
hàm sóng là các hàm số của
thời gian và
không gian thể hiện các đặc trưng của
sóng, như
li độ, biến đổi trong không thời gian, thỏa mãn các
phương trình sóng hoặc các
phương trình vi phân riêng phần và các ràng buộc khác (như
điều kiện ban đầu,
điều kiện biên)
[1].Trong
điện từ học, các hàm sóng, là nghiệm của một số hệ quả của các
phương trình Maxwell, chính là các hàm số thể hiện sự phụ thuộc của
điện trường và
từ trường vào vị trí và thời gian, mô tả sự lan truyền của
sóng điện từ. Bình phương giá trị tuyệt đối của các hàm sóng này tại một vị trí và tại một thời điểm tỷ lệ với
xác suất tìm thấy hạt
photon tại vị trí và thời điểm đó
[2].Tuy nhiên khái niệm
hàm sóng được sử dụng chủ yếu trong
cơ học lượng tử. Trong cơ học lượng tử, hàm sóng, nghiệm của
phương trình Schrodinger, mô tả trạng thái của
sóng vật chất của một hệ
vật lý bất kì. Đó là một
hàm số phụ thuộc vào không gian và thời gian, biểu diễn các trạng thái khả dĩ của hệ bằng các
số phức. Các định luật của cơ học lượng tử (
phương trình Schrodinger) mô tả hàm sóng tiến triển như thế nào theo
thời gian. Bình phương giá trị tuyệt đối của các hàm sóng này xác định
phân bố xác suất mà hệ sẽ tồn tại trong một trạng thái. Hàm sóng chứa tất cả các
thông tin mà ta có thể biết được về trạng thái của hệ như
vị trí,
vận tốc,
xung lượng,
mô men xung lượng,
năng lượng,... của hạt và
mật độ xác suất hoặc
xác suất để đo được các kết quả cho một
đại lượng vật lý hay biến động lực nào đó của hạt. Để thu được các thông tin về hệ người ta dùng các
toán tử tác dụng lên hàm sóng.