Geluidsgolven zijn longitudinale golven. In tegenstelling tot transversale golven, die loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf oscilleren, oscilleren longitudinale golven evenwijdig aan de voortplantingsrichting van de golf. In het geval van geluidsgolven bestaan ze uit compressies (gebieden met hoge druk) en verdunningen (gebieden met lage druk) die zich voortplanten door een medium zoals lucht, water of vaste stoffen. Terwijl geluid zich verplaatst, comprimeert en expandeert het de moleculen van het medium in de richting waarin het zich voortplant, waardoor energie wordt overgedragen en wij geluid kunnen waarnemen.
Het longitudinale karakter van geluidsgolven ontstaat door de manier waarop ze zich door een medium voortplanten. Wanneer een geluidsbron, zoals een trillend voorwerp of luidspreker, trillingen genereert, veroorzaken deze verstoringen afwisselende compressies en verdunningen in het medium. De deeltjes van het medium trillen heen en weer langs dezelfde as als de golf zich voortbeweegt, waardoor de geluidsenergie van de bron naar de luisteraar wordt overgebracht. Deze eigenschap zorgt ervoor dat geluidsgolven zich kunnen voortplanten door vaste stoffen, vloeistoffen en gassen, afhankelijk van hun dichtheid en elasticiteit.
Het verschil tussen longitudinale en transversale golven ligt in de richting van de deeltjesverplaatsing ten opzichte van de voortplantingsrichting van de golf. Bij longitudinale golven oscilleren deeltjes parallel aan de richting waarin de golf zich voortplant, zoals te zien is bij geluidsgolven of seismische golven. Daarentegen vertonen transversale golven deeltjesverplaatsing loodrecht op de voortplantingsrichting van de golf, zoals bij golven aan een touwtje of bij elektromagnetische golven. Dit onderscheid in golfbeweging bepaalt hoe energie wordt overgedragen via verschillende soorten media en beïnvloedt hoe golven omgaan met hun omgeving.
Geluidsgolven zijn geen transversale golven; ze zijn longitudinaal van aard. Dit betekent dat terwijl geluid zich door een medium voortplant, de deeltjes van het medium heen en weer oscilleren in dezelfde richting als de beweging van de golf. Als gevolg hiervan creëren geluidsgolven gebieden van compressie en verdunning in het medium, waardoor akoestische energie van de geluidsbron naar de luisteraar wordt overgebracht. Door deze longitudinale beweging van deeltjes kunnen geluidsgolven door gassen, vloeistoffen en vaste stoffen reizen, waardoor we geluid kunnen waarnemen via het gehoor.
Geluidsgolven reizen vanaf hun bron in alle richtingen en stralen naar buiten uit als bolvormige golven of in een richtingspatroon, afhankelijk van de kenmerken van de geluidsbron en het medium waardoor ze zich voortplanten. Wanneer we geluid waarnemen, plant het zich in alle richtingen om ons heen voort, en de richting waarin we geluid horen hangt af van de locatie van de geluidsbron ten opzichte van onze oren. Geluidsgolven bewegen zich niet specifiek lineair naar boven of naar beneden, maar verspreiden zich eerder in alle richtingen, waardoor we geluiden kunnen horen die afkomstig zijn uit verschillende posities om ons heen.