Gelombang sinus, atau sinusoida, adalah konstruksi matematis (khususnya fungsi) yang digunakan untuk memodelkan dan memprediksi berbagai fenomena siklik, termasuk naik turunnya pasang surut, osilasi pegas, cahaya datang yang mengenai tanah dari Matahari. selama satu hari, intensitas gelombang suara, dan jutaan contoh lainnya. Gelombang ini biasanya merupakan fungsi pertama yang dipelajari siswa ketika mempelajari pra-kalkulus (trigonometri). Cara paling dasar untuk menulis fungsi sinus adalah f(x) = sinx, di mana “sin” berarti “sinus”, dan x adalah variabel yang dioperasikan.
Praktis segala sesuatu dalam kenyataan berosilasi. Semua energi elektromagnetik, termasuk cahaya tampak, gelombang mikro, gelombang radio, dan sinar-x, dapat diwakili oleh gelombang sinus. Pada tingkat terendah, bahkan materi berosilasi seperti gelombang, tetapi untuk objek makroskopik, osilasi ini sangat minim sehingga tidak mungkin diukur. Gelombang suara dapat direpresentasikan sebagai gelombang sinus, dan gelombang naik-turun pada osiloskop mungkin merupakan representasi yang paling dikenal luas dari gelombang ini. Studi tentang sinus dan fungsi terkait adalah jenis matematika tingkat tinggi (pasca-aljabar) yang paling dasar.
Selain muncul dalam gelombang suara, gelombang cahaya, dan gelombang laut, gelombang sinus juga sangat penting dalam elektronik, karena dapat digunakan untuk memodelkan intensitas arus bolak-balik. Arus sistem penyearah gelombang penuh arus searah, yang digunakan untuk mengubah AC menjadi DC, dapat dimodelkan menggunakan gelombang sinus nilai absolut, di mana gelombangnya mirip dengan gelombang sinus normal karena nilainya selalu berada di atas sumbu x, tetapi memiliki dua kali lebih banyak puncak. Seiring dengan gelombang sinus adalah sepupunya, gelombang kosinus, yang persis sama kecuali dipindahkan ke kanan setengah siklus.
Pada tahun 1822, matematikawan Perancis Joseph Fourier menemukan bahwa setiap gelombang dapat dimodelkan sebagai kombinasi dari berbagai jenis gelombang sinus. Ini berlaku bahkan untuk gelombang yang tidak biasa seperti gelombang persegi dan gelombang yang sangat tidak teratur seperti ucapan manusia. Disiplin untuk mereduksi gelombang kompleks menjadi kombinasi gelombang sinus disebut analisis Fourier, dan merupakan dasar bagi banyak ilmu, terutama yang melibatkan suara dan sinyal. Analisis Fourier adalah pusat pemrosesan sinyal dan analisis deret waktu, di mana kumpulan titik data yang tampaknya acak dipelajari untuk menjelaskan tren statistik. Analisis Fourier juga digunakan dalam teori probabilitas, yang digunakan untuk membuktikan teorema limit pusat, yang membantu menjelaskan mengapa kurva lonceng, atau distribusi normal, ada di mana-mana.