Schallwellen sind Longitudinalwellen. Im Gegensatz zu Transversalwellen, die senkrecht zur Wellenausbreitungsrichtung schwingen, schwingen Longitudinalwellen parallel zur Wellenausbreitungsrichtung. Im Fall von Schallwellen bestehen sie aus Kompressionen (Regionen mit hohem Druck) und Verdünnungen (Regionen mit niedrigem Druck), die sich durch ein Medium wie Luft, Wasser oder Feststoffe ausbreiten. Während sich Schall ausbreitet, komprimiert und dehnt er die Moleküle des Mediums in seiner Ausbreitungsrichtung aus, überträgt Energie und ermöglicht uns die Wahrnehmung von Schall.
Der longitudinale Charakter von Schallwellen ergibt sich aus der Art und Weise, wie sie sich durch ein Medium ausbreiten. Wenn eine Schallquelle, beispielsweise ein vibrierendes Objekt oder ein Lautsprecher, Vibrationen erzeugt, führen diese Störungen zu abwechselnden Kompressionen und Verdünnungen im Medium. Die Partikel des Mediums schwingen entlang der gleichen Achse hin und her, während sich die Welle ausbreitet, und übertragen so die Schallenergie von der Quelle auf den Zuhörer. Diese Eigenschaft ermöglicht die Ausbreitung von Schallwellen durch Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase, abhängig von ihrer Dichte und Elastizität.
Der Unterschied zwischen Longitudinal- und Transversalwellen liegt in der Richtung der Teilchenverschiebung relativ zur Wellenausbreitungsrichtung. Bei Longitudinalwellen schwingen die Teilchen parallel zur Wellenausbreitungsrichtung, wie man es bei Schallwellen oder seismischen Wellen sieht. Im Gegensatz dazu weisen Transversalwellen eine Teilchenverschiebung senkrecht zur Wellenausbreitungsrichtung auf, beispielsweise bei Wellen auf einer Saite oder bei elektromagnetischen Wellen. Diese Unterscheidung in der Wellenbewegung bestimmt, wie Energie durch verschiedene Arten von Medien übertragen wird, und beeinflusst, wie Wellen mit ihrer Umgebung interagieren.
Schallwellen sind keine Transversalwellen; Sie sind longitudinaler Natur. Dies bedeutet, dass bei der Ausbreitung von Schall durch ein Medium die Partikel des Mediums in der gleichen Richtung wie die Wellenbewegung hin und her schwingen. Dadurch erzeugen Schallwellen Kompressions- und Verdünnungsbereiche im Medium und übertragen akustische Energie von der Schallquelle zum Hörer. Diese Längsbewegung der Partikel ermöglicht es Schallwellen, sich durch Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe auszubreiten, sodass wir Schall durch das Gehör wahrnehmen können.
Schallwellen breiten sich von ihrer Quelle aus in alle Richtungen aus und strahlen je nach den Eigenschaften der Schallquelle und des Mediums, durch das sie sich ausbreiten, als Kugelwellen oder in einem Richtungsmuster nach außen aus. Wenn wir Schall wahrnehmen, breitet er sich in alle Richtungen um uns herum aus, und die Richtung, in der wir Schall hören, hängt von der Position der Schallquelle relativ zu unseren Ohren ab. Schallwellen breiten sich nicht linear nach oben oder unten aus, sondern breiten sich nach außen in alle Richtungen aus, sodass wir Geräusche hören können, die aus verschiedenen Positionen um uns herum stammen.