頻率範圍從300兆赫到3 000吉赫的電磁波。相應的波長從1米到0.1毫米。傳統的微波包括波長從1米到100毫米的分米波波段，從100毫米到10毫米的釐米波波段，從10毫米到1毫米的毫米波波段，現在將波長從1毫米到0.1毫米的亞毫米波波段也包括在微波頻率範圍中。
微波的顯著特徵是其波長與實驗室或工程應用中的交流電路、器器件和設備的尺度相同，或比它們更小。電磁波從電路中的一點傳播到另一點產生響應所需的時間與交流電的振蕩周期可以比擬。作為低頻電路分析基礎的電流、電壓概念，電感、電容和電阻等集總電路元件概念，以及基爾霍夫定律均不再適用。對於微波頻率，電路和器件的分析需要依據電磁場和電磁波的原理進行。另外，微波頻率介於聲頻和光頻之間，兼有聲波和光波的某些特點。如用拋物面反射天線形成具有高定向性的微波波束，原理類似於用聚光燈產生光束；微波通過波導管的傳輸、諧振腔等則源於對應的聲學器件。另一方面，分子、原子以及核系統在外加交變電磁場的周期力作用下發生諧振現象，其中很多發生在微波率范圍。這些諧振現象為研究物質結構提供瞭重要的實驗手段，也導致多種固態微波放大器和振蕩器問世。
由於第二次世界大戰對於雷達的強烈需求，促使微波技術迅速發展並趨於成熟，至今雷達仍是微波最重要的應用領域。
微波的另一重要應用是通信。以電磁波作為信息載體傳遞的信息量與電磁波的帶寬成正比。從300兆赫到3 000吉赫的微波頻段其絕對帶寬是從零頻到300兆赫頻率的全部低頻帶寬的近10 000倍，因此微波通信便成為通信技術發展的必然選擇。微波通信主要有兩種方式：一種是微波波束在自由空間中傳播的無線方式，如地面上的微波通信站之間的接力通信，以及地球站與衛星之間的通信；另一種是以同軸線或波導構成的地面有線網絡通信。當網絡的幹線被具有接近於無限帶寬容量的光纖替換時，便奠定瞭當今全球互聯網的基礎。全球互聯網則需要綜合使用微波和光波，以及有線和無線等所有先進的信息傳遞方式。
微波還廣泛應用於基礎科學、醫學、工業、農業、軍事以及日常生活等方面。在後一類應用中的共同特點是微波的電磁能量直接作用於物質或物體，又常稱為微波能的應用，如在微波爐中加熱食品等。
在雷達、通信和常規的微波工程中現已習慣使用波段的字母代號。微波各波段的字母代號及其對應的頻率范圍，標稱波長如下表所示：
標稱波長頻率范圍表| 波段代號 | 頻率范圍(GHz) | 標稱波長(cm) |
|---|---|---|
| L | 1～2 | 22 |
| S | 2～4 | 10 |
| C | 4～8 | 5 |
| X | 8～12 | 3 |
| Ku | 12～18 | 2 |
| K | 18～27 | 1.25 |
| Ka | 27～40 | 0.8 |
| U | 40～60 | 0.6 |
| V | 60～80 | 0.4 |
| W | 80～100 | 0.3 |