valna duljina (znak λ), najkraća udaljenost između dviju točaka u optičkome sredstvu ili mediju koje titraju u istoj fazi kad se kroz optičko sredstvo ili medij širi val. Može se opisati i kao udaljenost za koju se val proširi za vrijeme jednoga perioda T, dakle: λ = vT i kao količnik brzine širenja vala v i njegove frekvencije f, dakle: λ = v/f.
Valna duljina elektromagnetskih valova u vakuumu ovisi samo o frekvenciji valova jer im je brzina uvijek jednaka brzini svjetlosti a valna duljina u optičkim sredstvima koja nisu vakuum je kraća jer je u njima brzina valova manja od brzine svjetlosti. O valnoj duljini elektromagnetskih valova ovise njihova svojstva, npr. ogib, refrakcija, prevladavanje prepreka, o valnoj duljini svjetlosti ovisi boja koju zamjećuje ljudsko oko.
De Broglieva valna duljina (po Louisu Victoru de Broglieu) je valna duljina valova tvari, količnik je Planckove konstante h i umnoška brzine svjetlosti c s masom čestice m, dakle: λ = h/mc.