La formation de vague est un phénomène très complexe. Pour simplifier, on suppose le mouvement du vent comme principalement horizontal. Les vagues formées à la surface de l'eau adoptent une forme sinusoïdale. En se plaçant dans leur référentiel, supposé galiléen, elles sont considérées comme statiques.
Loin de la surface de l'eau, le vent est considéré parfaitement horizontal, avec une vitesse
\vec{v}_0 . On note
\lambda la longueur d'onde des vagues et
a leur amplitude. Les lignes de courant d'air à la surface de l'eau sont représentées. On définit
\vec{v}_c la vitesse du vent au niveau d'un creux de vague,
\vec{v}_s la vitesse du vent au niveau d'un sommet de vague ainsi que
p_c et
p_s les pressions aux mêmes endroits et
S_c et
S_s les sections dans les plans perpendiculaires à la feuille au niveau des points (
1) et (
2). L'épaisseur du système est notée
L (dans le sens perpendiculaire à la feuille).
L'écoulement de l'air est supposé permanent, incompressible, sans tourbillon et sans frottement.