Treffen zwei Wellen an einem Ort zusammen, addieren sich ihre Auslenkungen in jedem Augenblick (Superpositionsprinzip). Danach laufen beide ungestört weiter. Das gilt für Wellen mit kleiner Amplitude in guter Näherung.

Zwei Pulse auf einem Seil mit den Auslenkungen $3\,\text{cm}$ und $2\,\text{cm}$ nach oben ergeben beim Treffen $5\,\text{cm}$. Hat der zweite Puls die Auslenkung $-2\,\text{cm}$ (nach unten), ergibt sich nur $1\,\text{cm}$. Bei gleich hohen, entgegengesetzten Pulsen ist das Seil für einen Augenblick glatt. Die Energie ist dann nicht verschwunden: Das Seil bewegt sich noch, und die Pulse laufen danach weiter.

Interferenz nennt man die Überlagerung von Wellen, die zu einem zeitlich stabilen Muster aus Verstärkung und Abschwächung führt.

Zwei Erreger $Q_1$ und $Q_2$ schwingen im gleichen Takt, also gleichzeitig mit Berg und Tal. Ein Punkt $P$ hat die Abstände $s_1$ und $s_2$ zu den Erregern. Der Gangunterschied ist $\Delta s = |s_1 - s_2|$.

• Ist $\Delta s$ ein ganzes Vielfaches der Wellenlänge $\lambda$, treffen in $P$ Berg auf Berg und Tal auf Tal: konstruktive Interferenz. Das Wasser schwingt mit doppelter Amplitude (Bauch).
• Ist $\Delta s$ ein ungerades Vielfaches von $\lambda/2$, kommt ein Berg zusammen mit einem Tal an: destruktive Interferenz. Das Wasser bleibt in Ruhe (Knoten).

Die Punkte gleichen Gangunterschieds liegen auf Hyperbeln, den Bauchlinien und den Knotenlinien. Der Gangunterschied ist höchstens so groß wie der Abstand $d$ der Erreger.

Ein stabiles Interferenzmuster entsteht nur, wenn die Erreger kohärent sind: Sie haben dieselbe Frequenz und eine zeitlich konstante Phasenverschiebung. Zwei Stifte, die ein Motor gemeinsam antreibt, sind kohärent. Zwei verschiedene Glühlampen sind es nicht, denn jede sendet Licht in kurzen, voneinander unabhängigen Wellenzügen, deren Phase sich ständig ändert. Man sieht dann keine Streifen, sondern nur eine gleichmäßige Helligkeit. Kohärentes Licht erhält man mit einem Laser oder indem man das Licht einer Quelle auf zwei Spalte lenkt.

Schwingen die Erreger mit einer festen Phasenverschiebung von $180^\circ$ (der eine hat Berg, wenn der andere Tal hat), vertauschen Bauch- und Knotenlinien ihre Plätze.

Überlagern sich zwei Wellen gleicher Frequenz und Amplitude, die in entgegengesetzte Richtungen laufen, entsteht eine stehende Welle. Das geschieht, wenn eine Welle an einem Ende reflektiert wird und der zurücklaufenden Welle begegnet. Es gibt feste Stellen ohne Schwingung, die Knoten, und Stellen mit maximaler Amplitude (doppelt so groß wie die der Einzelwelle), die Bäuche. Zwischen zwei Knoten schwingen alle Teilchen im Gleichtakt, im nächsten Abschnitt im Gegentakt. Wellenberge laufen nicht mehr fort.

Benachbarte Knoten haben den Abstand $\lambda/2$, ein Knoten und der nächste Bauch den Abstand $\lambda/4$.

Das Ende bestimmt, was bei der Reflexion geschieht. Am festen Ende (Seil an einer Wand befestigt) kommt ein Berg als Tal zurück, die Phase springt um $180^\circ$, und das Ende ist ein Knoten. Am losen Ende (frei bewegliches Seilende, offenes Rohrende für Schall) gibt es keinen Phasensprung, und das Ende ist ein Bauch. Ein geschlossenes Rohrende wirkt für Schall wie ein festes Ende: Die Luft kann dort nicht schwingen.

Ist ein Seil, eine Saite oder eine Luftsäule begrenzt, bleiben nur stehende Wellen übrig, die an jedem Ende zur Bedingung (Knoten am festen, Bauch am losen Ende) passen. Mit der Länge $L$ gilt:

• Beide Enden fest (Saite) oder beide lose (offene Pfeife): In die Länge passen $n$ halbe Wellenlängen, $L = n \cdot \lambda/2$ mit $n = 1, 2, 3, \dots$
• Ein Ende fest, ein Ende lose (gedackte Pfeife): $L = (2n - 1) \cdot \lambda/4$. Die Grundschwingung ($n = 1$) hat also $\lambda = 4L$.

Mit $c = \lambda \cdot f$ ergeben sich die möglichen Frequenzen, die Eigenfrequenzen. Regt man mit genau so einer Frequenz an, schwingt das System kräftig.