传统的微波包括波长从1米到100毫米的分米波波段，从100毫米到10毫米的厘米波波段，从10毫米到1毫米的毫米波波段，波长从1毫米到0.1毫米的亚毫米波波段也包括在微波频率范围中。

微波的显著特征是其波长与实验室或工程应用中的交流电路、器件和设备的尺度相同，或比它们更小。电磁波从电路中的一点传播到另一点产生响应所需的时间与交流电的振荡周期可以比拟。作为低频电路分析基础的电流、电压概念，电感、电容和电阻等集总电路元件概念，以及基尔霍夫定律均不再适用。对于微波频率，电路和器件的分析需要依据电磁场和电磁波的原理进行。另外，微波频率介于声频和光频之间，兼有声波和光波的某些特点。如用抛物面反射天线形成具有高定向性的微波波束，原理类似于用聚光灯产生光束；微波通过波导管的传输、谐振腔等则源于对应的声学器件。分子、原子以及核系统在外加交变电磁场的周期力作用下发生谐振现象，其中很多发生在微波频率范围。这些谐振现象为研究物质结构提供了重要的实验手段，也使多种固态微波放大器和振荡器问世。

由于第二次世界大战对于雷达的强烈需求，促使微波技术迅速发展并趋于成熟，至今雷达仍是微波重要的应用领域。

微波的另一重要应用是通信。以电磁波作为信息载体传递的信息量与电磁波的带宽成正比。从300兆赫到3000吉赫的微波频段，其绝对带宽是从零频到300兆赫频率的全部低频带宽的近10000倍，因此微波通信便成为通信技术发展的必然选择。微波通信主要有两种方式：一种是微波波束在自由空间中传播的无线方式，如地面上的微波通信站之间的接力通信，以及地球站与卫星之间的通信；另一种是以同轴线或波导构成的地面有线网络通信。当网络的干线被具有接近于无限带宽容量的光纤替换时，便奠定了当今全球互联网的基础。全球互联网则需要综合使用微波和光波，以及有线和无线等所有先进的信息传递方式。

微波还广泛应用于基础科学、医学、工业、农业、军事以及日常生活等方面。在后一类应用中的共同特点是微波的电磁能量直接作用于物质或物体，又常称为微波能的应用，如在微波炉中加热食品等。

在雷达、通信和常规的微波工程中已习惯使用波段的字母代号。微波各波段的字母代号及其对应的频率范围、标称波长如表所示。