ท่อนำคลื่นเป็นวัตถุที่นำการไหลของคลื่นทุกชนิด พื้นฐานบางประเภทรวมถึงสายไฟหรือท่อกลวงที่สามารถนำคลื่นเสียง บ่อยครั้งที่ท่อนำคลื่นจะใช้ในการถ่ายโอนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างสถานที่โดยทั่วไปจะใช้ท่อกลวงที่ทำจากโลหะนำไฟฟ้า ท่อนำคลื่นมักใช้ในการถ่ายโอนสัญญาณไฟหรือการสื่อสาร คลื่นแต่ละประเภทต้องใช้ไกด์ต่างชนิดกัน
ประเภทของคลื่นที่ถูกชี้นำจะกำหนดเรขาคณิตของท่อนำคลื่น ในกรณีส่วนใหญ่ความกว้างของไกด์จะต้องมีขนาดเท่ากันกับความยาวของคลื่นที่มันจะนำทาง ซึ่งหมายความว่าใยแก้วนำแสงที่นำคลื่นแสงความถี่สูงจะไม่มีประสิทธิภาพในการนำทางคลื่นเสียงความถี่ต่ำ ปัจจัยอื่น ๆ เช่นการสูญเสียสัญญาณหรือพลังงานเป็นที่ยอมรับก็ช่วยกำหนด waveguide ที่ดีที่สุดสำหรับงานเฉพาะ
โดยปกติคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในอวกาศจะแผ่รังสีออกมาในทุกทิศทางจากจุดกำเนิด สิ่งนี้ทำให้รังสีสูญเสียพลังงานตามสัดส่วนของกำลังสองของระยะทางจากจุดกำเนิดนั้น ท่อนำคลื่นช่วยให้การแผ่รังสีแพร่กระจายในมิติเดียวภายใต้สถานการณ์ในอุดมคติป้องกันไม่ให้สูญเสียพลังงานเมื่อมันแพร่กระจาย
ท่อนำคลื่นทำงานโดยการสะท้อนคลื่นออกจากผนังของไกด์ ตามหลักการแล้วคลื่นจะแพร่กระจายในรูปแบบซิกแซกภายในท่อนำคลื่น ซึ่งหมายความว่าท่อนำคลื่นมักจะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อมีส่วนตัดเป็นวงกลมหรือสี่เหลี่ยม
มีท่อนำคลื่นหลายประเภทตั้งแต่เส้นใยนำแสงที่อนุญาตให้ส่งข้อมูลผ่านคลื่นแสงไปยังช่องเสียงความถี่และช่วงเสียง (SOFAR) ซึ่งเป็นชั้นน้ำในมหาสมุทรที่ทำหน้าที่เป็นท่อนำคลื่นธรรมชาติสำหรับเพลงปลาวาฬ ระบบเรดาร์ใช้ท่อนำคลื่นเพื่อนำคลื่นวิทยุไปยังเสาอากาศเพื่อให้สามารถส่งสัญญาณได้ที่อิมพีแดนซ์ที่เหมาะสม เครื่องมือวิทยาศาสตร์ยังใช้ท่อนำคลื่นเพื่อวัดคุณสมบัติทางเสียงและแสงของวัตถุต่าง ๆ
ท่อนำคลื่นถูกใช้มานานหลายศตวรรษก่อนที่ใครจะเข้าใจว่าทำงานอย่างไร ท่อนำคลื่นแรกที่ออกแบบมาสำหรับคลื่นเสียงถูกเสนอโดย JJ Thomson นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษในปี 1893 และทดสอบโดยนักฟิสิกส์อีกคนหนึ่งคือ OJ Lodge ในปีหน้า งานต่อเนื่องตลอดปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 โดยนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาการใช้ใยแก้วนำแสงเป็นท่อนำคลื่นสำหรับแสงที่มองเห็นได้ในช่วงทศวรรษที่ 1920
