Astronomische Bezüge ermöglichen es, das Thema Schwingungen und Wellen in einer für Schülerinnen und Schüler interessanten und motivierenden Weise im Unterricht zu behandeln. Dieses Kapitel liefert eine Reihe von Beispielen: Die Welleneigenschaften von Licht bestimmen, wie klein die kleinsten Details sind, die sich mit astronomischen Teleskopen unterscheiden lassen. Der Dopplereffekt für Lichtwellen hilft uns bei der Erforschung von Doppelsternen und von Planeten um andere Sterne als die Sonne (Exoplaneten) sowie der Expansion unseres Universums als Ganzes. Schallwellen in gasgefüllten Regionen im All haben einen wichtigen Einfluss darauf, ob eine Region stabil ist oder kollabiert (und dann z. B. Sterne bildet). Wir erhalten mit ihrer Hilfe außerdem Daten aus dem Inneren der Sonne und anderer Sterne sowie über die Frühzeit unseres Universums. Gravitationswellen sind ein neuartiger „Bote aus dem All“, der uns Informationen insbesondere über verschmelzende Schwarze Löcher und Neutronensterne liefert. Der direkte Nachweis von Gravitationswellen macht sich die Welleneigenschaften von Licht zunutze.