重力波有兩種不同的含義。
在流體力學中，重力波是在液體介質內或兩種介質界面間（例如大氣與海洋間）的一種波，其恢復力來自於重力或浮力。當一小團液體離開液麪（界面類型）或者在液體中到一箇液體密度不同之區域（液體內類型），透過重力作用，這團液體會以波動形式在平衡態之間擺盪。這種波在全球氣象學、氣候學和中間層和平流層動力學中扮演重要角色，它也是中高層大氣最重要的動力學過程之一。
在廣義相對論中，重力波也稱引力波，是指一種以光速傳播的時空波動，是時空曲率的擾動以行進波的形式向外傳遞的一種方式。當有質量的物體被加速時就會發出引力輻射，這是廣義相對論的一項重要預言。例如，當兩個超大質量星體互繞時，會使空間的扭曲發生變化、產生「漣漪」，這就是「重力波」。