Una onda no lineal es una onda con una amplitud suficientemente grande , en la cual las propiedades no lineales del medio comienzan a afectar . Esto conduce a la aparición de efectos completamente nuevos y cambia significativamente la naturaleza de los fenómenos ya conocidos.
En un medio no lineal, cambian tanto las leyes de reflexión y refracción como el coeficiente de absorción.
Las ondas no lineales tienen mucho en común con las oscilaciones no lineales y se consideran junto con ellas en la teoría de las oscilaciones y ondas no lineales.
Las ondas no lineales pueden ser estacionarias (manteniendo su forma) o no estacionarias. De particular importancia entre las ondas estacionarias son los llamados solitones , ondas solitarias no lineales.