แบบจำลองคลื่นเป็นการพรรณนาว่าคลื่นสูงอยู่ที่ไหนพวกมันจะมุ่งหน้าไปทางใดและรูปแบบคลื่นขยายตัวอย่างไรทั่วโลก แบบจำลองประเภทหนึ่งแสดงถึงความสูงของคลื่นและอีกประเภทหนึ่งแสดงระยะเวลาระหว่างคลื่นแต่ละคลื่น ข้อมูลมาจากทุ่นทะเลรวมทั้งการสังเกตการณ์สภาพอากาศและการพยากรณ์และจากดาวเทียม คลื่นทะเลมีความซับซ้อนและยากต่อการคาดการณ์ในทุกสถานการณ์ แต่นักเดินเรือสามารถใช้แบบจำลองคลื่นเพื่อให้ได้แนวคิดเกี่ยวกับสภาพคลื่นในบางช่วงเวลา
สีมักใช้เพื่อแสดงสถานะของมหาสมุทร โดยทั่วไปแล้วเฉดสีแดงหมายถึงบริเวณที่มีคลื่นสูงและทะเลมีความขรุขระในขณะที่เฉดสีน้ำเงินและสีม่วงจะแสดงทะเลที่ค่อนข้างสงบ คุณสามารถใช้วงกลมศูนย์กลางเพื่อระบุพื้นที่ที่ความสูงของคลื่นเหมือนกัน แผนภูมิความสูงของทะเลยังมีลูกศรเรียกว่าเวกเตอร์ทะเลเพื่อบอกทิศทางของคลื่นที่เข้ามาหรือคาดว่าจะเป็นไปตามการพยากรณ์อากาศ
ลูกศรที่ใช้กับแบบจำลองคลื่นเพื่อแสดงระยะเวลาการบวมเป็นที่รู้จักกันในชื่อเวกเตอร์บวม ตามช่วงเวลาแผนที่ดังกล่าวจะแสดงเวลาสูงสุดโดยเฉลี่ยสำหรับคลื่นตามที่เรือตั้งอยู่ ความแตกต่างของระยะเวลาในการบวมเกิดขึ้นเนื่องจากคลื่นที่เกิดจากลมเดินทางออกจากพายุและแบบจำลองแสดงให้เห็นว่าคลื่นดังกล่าวมารวมกันเช่นที่แนวคลื่น สิ่งนี้จะช่วยให้ชาวเรือทราบว่าทะเลจะขรุขระนานแค่ไหนและนักเล่นจะประเมินว่าคลื่นจะเหมาะที่สุดสำหรับการขี่อย่างไร
สภาพอากาศเป็นปัจจัยหลักสำหรับคลื่นทะเล แต่ก็เป็นเช่นฟิสิกส์ แบบจำลองคลื่นยังคำนึงถึงสิ่งต่าง ๆ เช่นความสัมพันธ์ระหว่างคลื่นที่กำลังเคลื่อนที่และเนื้อหาโดยรวมของน้ำ วัตถุถูกเคลื่อนย้ายโดยคลื่นในการเคลื่อนที่แบบวงกลมทั่วไปซึ่งถูกกำหนดทางคณิตศาสตร์ให้เป็นเส้นโค้งรูปโค้งที่ต่ำกว่าจุดสูงสุดของคลื่น อัตราส่วนของความสูงและความยาวของคลื่นยังเป็นปัจจัยในการที่คลื่นเคลื่อนที่และโต้ตอบ
ข้อมูลจากการติดตามของพายุจะถูกป้อนเข้าสู่โมเดลคลื่นด้วยเช่นกัน มันง่ายกว่าที่จะทำนายลักษณะของคลื่นสำหรับพายุขนาดใหญ่ แต่โมเดลคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ไม่สามารถรับได้เช่นเดียวกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับพายุเฮอริเคน ระบบเขตร้อนมีขนาดเล็กลงและสามารถคาดการณ์ได้น้อยดังนั้นการคาดการณ์สถานะของทะเลล่วงหน้าจึงทำได้ยากแม้จะใช้แบบจำลองคลื่น หน่วยงานพยากรณ์อากาศผลิตแบบจำลองดังกล่าวสองครั้งในแต่ละวันโดยมีนักพยากรณ์บางคนให้การคาดการณ์สามวันในขณะที่คนอื่นคาดการณ์ได้ถึงหนึ่งสัปดาห์
