波浪是水的一种运动形式，它的能量来源于海面上空的风能。南唐词人冯延巳的一首词中写道：“风乍起，吹皱一池春水。”意思是风吹过水面时，风把能量传递给水就会在水面产生波纹。当这种能量积累起来，波纹就会强化成为波浪。
波浪具有的能量叫波浪能，波浪能能量密度高、分布面广，是一种取之不竭的可再生清洁能源。海洋占地球表面的70％，因此波浪能储量十分惊人，在每平方千米的海面上，运动着的海浪约蕴藏30万千瓦的能量，全球可供开发的波浪能约30亿千瓦。波浪能的大小可以用垂直于波浪方向每米宽度所通过的功率来表示，单位为千瓦/米，称为波浪能密度。波浪能密度很大，台风导致的巨浪功率密度可达每米数千千瓦，通常的波浪年平均功率在每米几千瓦到几十千瓦不等。在太平洋、大西洋东海岸纬度40＆deg；～60＆deg；区域，波浪能平均密度可达到30～70千瓦/米，某些地方达到100千瓦/米，所以波浪能具有很大的开发应用价值。
波浪可以用于发电、抽水、供热、海水淡化以及制氢等。波浪能转换装置是波浪能利用的关键，通常波浪能要经过三级转换：第一级为受波体，它将大海的波浪能吸收进来；第二级为中间转换装置，优化第一级转换，产生出足够稳定的能量；第三级为发电装置，与其他水力发电装置类似。
早期波浪能发电采用气动式波力装置，就是利用波浪上下起伏的力量，通过压缩空气，推动汲筒中的活塞往复运动做功。后来人们发明了更多的波浪发电装置。有岸式和离岸式，有固定式和浮动式，按传动方式可细分为直接机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动四种；按结构来分有点头鸭式、波面筏式、振荡水柱式、振荡浮子式等十余种。
20世纪，波浪能利用逐渐步入实用阶段。1910年，法国人建造了一套1千瓦的气动式波浪能发电装置，为住宅提供电力。1965年，日本发明了导航灯浮标用汽轮机波浪能发电装置，成为首次商品化的波浪能发电装置。之后，英国、日本、挪威等波浪能资源丰富的国家，开始把波浪能发电作为解决未来能源的重要一环，大力研究开发。英国先后发明了点头鸭装置、波面筏装置和振荡水柱装置。1978年，日本建造了一艘长80米、宽12米、高5．5米称为“海明号”的波浪能发电船。1985年挪威建成500千瓦的振荡水柱气动式波浪能发电站，是世界最大的岸式波浪能发电站。
中国有广阔的海洋资源，沿海波浪能密度为2～7千瓦/米，波浪能存储量非常可观。中国波浪发电研究成绩也很显著，取得了许多技术进展。2013年，中国科学院广州能源研究所成功研制100千瓦鸭式波浪能装置，采用漂浮式结构和多级模式的液压系统发电，可适用于不同的波浪状况：在小幅波浪状况下，30千瓦发电机组启动；在中等波浪状况下，70千瓦发电机组启动；在较大的波浪状况下，两台发电机组同时启动，发电功率为100千瓦。2017年，中国电科38所研制的波浪发电装置成功突破波浪能转换关键技术，实现波浪稳定发电，且在小于0．5米浪高的波况下仍能保持工作状态。2020年6月，中国科学院广州能源研究所研发500千瓦鹰式波浪能发电装置“舟山号”，是中国目前最大功率的波浪能发电装置，可在海上独立稳定输出10～24千伏的五种标准电力。