振幅是位置的函数，则称此种平面波为「非均匀平面波」。加以延伸，平面波这术语时常用来形容，在空间的一个局部区域里，近似于平面波的波动。例如，一个局部区域波源，像发射无线电波的天线，所发射出的电磁波，在可以近似为平面波。等价地说，对于在一个均匀介质内，波的传播距离超长于波长的案例，在几何光学的正确极限内，射线区域性地对应于近似平面波。
数学表述.用数学来表述，波动方程式为其中，formula_2 是描述波动的函数，formula_3 是拉普拉斯算符，formula_4 是波动传