偏振波是指波動系統中振動方向對於傳播方向具有不對稱性的現象。這種不對稱性是橫波區別於縱波的一箇最明顯的標誌，因爲縱波的粒子運動是一維的，只沿着與波一致的方向振動，所以沒有偏振現象。偏振波是橫波的一種表現形式，例如光的偏振就是光的波動性的又一例證。
在光的偏振中，如果光波的電矢量振動的空間分佈對於光的傳播方向失去對稱性，這種現象就被稱爲光的偏振。具體來說，光波可以包含一切可能方向的橫振動，但不同方向上的振幅不等。如果光波在兩個互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值，這種光稱爲部分偏振光。此外，如果光波的振動方向始終保持在光的偏振同一平面內，這種光稱爲線偏振光或平面偏振光。
偏振現象不僅在光學中有所應用，例如在地震學中用於研究地震，在化學中，有機化合物的手性也是使用極化技術測試的。偏振波的研究和應用證明了橫波的振動方向對於傳播方向的不對稱性是橫波的一箇顯著特徵。