当风在静止水面作用一段时间后，短波长的风浪先出现。相对于水波相速度的风速在水面上产生净压力，该外力作用沿此相对风速的方向给水体不断输入动量，使得波动不得发展。风浪直接改变大气边界层流动的下垫面粗糙度，对建立表面风应力过程起到反馈作用。恒定风速作用下，短波的波谱先出现直至呈饱和状态。一般而言，若考虑近海风浪场，风浪特性与风速、风时、风区长度和风与海岸的夹角等有关。对复杂边界约束下风浪发展过程的详尽理论描述仍没有得到圆满的解决。尽管如此，人们发展了基于线性随机过程的风浪统计理论和半经验的风浪模型，在认识风浪特征和预报工程风浪环境方面发挥着重要作用。

如果将波高、波长和周期等量视为随机量，就能用统计学的观点，研究风浪的运动规律，并根据风来计算一些特征量，如部分大波或各种波的平均波高和平均周期等。这些代表风浪强度的特征量，决定于风速、风作用区域（风区）的长短或风作用时间（风时）的久暂。基于线性随机波浪理论，可建立波浪能量谱与波要素统计特征量的关系。

基于能量平衡的风浪预报模型可考虑水深变化、背景流和障碍物等对波浪传播的影响，同时发展了风摄入波动能量、破波耗散、底摩阻耗散、波-波非线性相互作用等物理过程的参数化模型。