Физическое объяснение явления рефракции заключается в следующем. На мелководье волны приобретают свойства длинных волн, скорость которых зависит от глубины моря. Участки фронта волны, которые находятся ближе к берегу, движутся медленнее, чем более мористые. Поэтому фронт волны разворачивается, стремясь занять положение, параллельное береговой черте.
Ф- Шулейкина: 
- угол, который составляет фронт волны с линией; Н- глубина; 
- период.
Когда волна в открытом море распространяется параллельно берегу, sin 
=l и формула еще больше упрощается:
.
Поведение волн на побережье.
Поведение волн у побережья зависит от бepeговой черты и характера изменения рельефа дна
Если берег отвесный и приглубый, то волна при подходе к нему практически не изменяет своих элементов. Достигая берега, она ударяется о берег и отражается., у отвесного берега, где горизонтальное перемещение частиц невозможно, отмечаются пучности. Высота всплеска примерно равна удвоенной высоте набегающей волны.
Шулейкин предложил формулу для расчета силы удара волны по ее периоду.
=0,085 и имеет вид р = 0,09 
т/м2
Сила удара оказывается значительно большей, когда волны при набегании на берег полностью разрушаются. Более слабому воздействию подвергается пологий берег, так как подходящие волны обычно разрушаются раньше, чем достигнут береговой линии.
Поведение волн на мелководье.
Наряду с рефракцией при движении волн по мелководью происходит и изменение их элементов. Высота волн с уменьшением глубины растет, длина и скорость уменьшаются.
т. е. высота волны растет с уменьшением глубины. Если L 
Lо, то 
т. е. при уменьшении длины гребня волны L высота возрастает.
Прибой. Уменьшение длины при одновременном увеличении ее высоты приводит к быстрому нарастанию крутизны волны. Когда крутизна достигает предельного значения, гребень волны разрушается, образуя прибой.
Главной причиной образования прибоя у отмелого берега является деформация волны. Когда передний склон волны делается отвесным, волна опрокидывается, образуя прибой. Опрокидывание гребней происходит не только у уреза воды, но и вдали от него.
Если на пути распространения волн встречаются банки или рифы с небольшими глубинами, то волны разрушаются над ними, образуя бурун — надежный предвестник подводных опасностей.
Искажение профиля волны, ее опрокидывание и последующее спокойное натекание на пляж относятся к так называемому ныряющему типу прибоя. уединенная волна, являющаяся следствием мгновенного добавления избыточной массы воды на сравнительно спокойную водную поверхность. Уединенная волна имеет только гребень, но не имеет подошвы. Ее называют также переносной волной, так как она переносит оказавшиеся на ней предметы. Разрушение волны идет вдоль ее вершины, которая непрерывно расплескивается по мере приближения к берегу. Такой прибой называют расплескивающимся.