波数等于真实频率除以光速，即波长（λ）的倒数，理论物理中定义为：k=2π/λ。意为2π长度上出现的全波数目。从相位的角度出发，可理解为：相位随距离的变化率（rad/m）。

波数的量纲是长度-l，采用国际单位制，波数的单位是m-1。一般来说，科学家比较喜好采用厘米-克-秒制（CGS）来表达波数。采用（CGS）单位制，波数的单位是cm-1。光谱线的差距可以被解释为能级的差别，能级与频率成正比，与波数也成正比。