В основу легенды о девятом вале легли следующие природные явления:

• Колебание высоты волн во время волнения на море. 12 Ещё в древности люди заметили, что волны отличаются друг от друга по высоте, длине, периоду, скорости распространения и другим параметрам. 1
• Интерференция волн. 14 Во время морского ветрового волнения более короткие волны медленнее длинных. 1 Вследствие этого длинная волна «догоняет» короткую, и они сливаются в единый вал. 1 В результате слияния нескольких волн и возникает вал, который значительно крупнее и мощнее других волн. 1
• Возникновение периодов затишья. 1 Среди сильного волнения могут возникать краткие периоды сравнительного затишья, которые потом сменяются очень высокими одиночными волнами или даже группами высоких волн. 1