球面波方程描述了球對稱聲場中的物理行為，其中物理量僅是徑向坐標的函式。這些方程包括質量守恆、動量守恆以及聲阻抗的關係。
質量守恆方程：
對於向外傳播的頻率為ω的簡諧波，其壓力脈動和質點速度的關係可以表示為。
動量守恆方程：
球對稱聲波方程的解表明，向外傳播的簡諧波的壓力和質點速度之間的關係為。
聲阻抗：
球面波的聲阻抗(p'/u)比平面波的要小。壓力和速度為非同相位變化。當r很小時，壓力的相位領先速度90°，隨著r增大，壓力和速度幾乎同相，越來越接近平面波。
脈動球產生的聲波：
當考慮一個在球表面上的徑向脈動速度為ua(t)的脈動球時，由表面的動量守恆方程可以確定產生的聲波。
無量綱表面聲阻抗的定義為Z/ρ0c，當ka>>1時，Z/ρ0c→1；當ka<<1时，Z/ρ0c→i，其中ka是亥姆霍茲數(Helmholtz number)。
亥姆霍茲數(Helmholtz number)：
He=ka，其中ka=2πa/λ=圓周長/波長。亥姆霍茲數用於區分非緊湊(non-compact)和緊湊(compact)的情況。
通過以上方程，我們可以理解球面波的特性，包括其與平面波的差異、聲阻抗的變化以及脈動球產生的聲波的特性。