用于描述流体中声音传播的方程是从流体流动的控制方程派生而来的。即：通过连续性方程描述的质量守恒；常被称为纳维 - 斯托克斯方程的动量守恒；能量守恒方程；模型的本构方程；以及描述热力学变量之间关系的状态方程。一些经典的压力声学案例可以准确描述大多数声学现象，其中假设流动是无损且绝热的，忽略了粘性效应，并采用线性等熵状态方程。
基于这些假设，声场可以描述为一个变量，即压力 p （SI 单位：Pa），并由波动方程控制
其中， t 表示时间 （SI 单位：s）， ρ0 表示流体密度 （SI 单位：kg/m3）， c 表示 （绝热）声速 （SI 单位：m/s）。
声学问题常常涉及简谐波，如正弦波。一般来说，任何信号都可以通过其傅立叶级数扩展到谐波分量。然后，波动方程便可在频域中一次针对一个频率进行求解。谐波解的形式如下
p( x, t )= p( x )sin(ωt)
其中，空间 p(x) 与时间 sin(ωt) 分量是分开的。压力可以通过复杂变量以更一般的方式来表示
p( x, t )= p( x )eiωt ————（1）
其中，压力的实际 （瞬时）物理值是方程 (1) 的实部。利用这种假设的压力场，瞬态波动方程可以约化为众所周知的亥姆霍兹方程
在均质情况下，亥姆霍兹方程 ( 方程 2，即上式) 的一个简单解为平面波
p = P0ei(ωt-k·x)
上式 （方程3），其中 P0 表示波幅，它在 k 方向运动，角频率为 ω，波数为 k = |k|。
在大多数实际情况下，方程 2 的精确解析解是不存在的。求解方程时需要在COMSOL仿真中使用数值方法。