Valovod je predmet, ki usmerja tok katere koli vrste valov. Nekatere najosnovnejše vrste vključujejo žice ali votle cevi, ki lahko vodijo zvočne valove. Pogosto se valovodi uporabljajo za prenos elektromagnetnih valov med lokacijami, običajno z uporabo votle cevi iz električno prevodne kovine. Valovodi se običajno uporabljajo za prenos moči ali komunikacijskih signalov. Vsaka vrsta valov zahteva drugačno vrsto vodila.
Vrsta vala, ki se vodi, narekuje geometrijo valovoda. Širina vodila mora biti v večini primerov enakega reda velikosti kot dolžina valov, ki jih bo vodil. To pomeni, da optično vlakno, ki vodi visokofrekvenčne svetlobne valove, ne bo učinkovito pri vodenju nizkofrekvenčnih zvočnih valov. Drugi dejavniki, kot je sprejemljiva izguba signala ali moči, prav tako pomagajo določiti najboljši valovod za določeno nalogo.
Elektromagnetni valovi v vesolju običajno sevajo v vse smeri od svoje izvorne točke. To povzroči, da sevanje izgubi moč sorazmerno s kvadratom njegove razdalje od te izvorne točke. Valovod omogoča, da se sevanje v idealnih okoliščinah širi samo v eni dimenziji, kar preprečuje, da bi med širjenjem izgubilo moč.
Valovodi delujejo tako, da odbijajo val od sten vodila. V idealnem primeru se valovi širijo v cikcak vzorcu znotraj valovoda. To pomeni, da valovod pogosto najbolje deluje, če ima krožni ali kvadratni prerez.
Obstaja veliko različnih vrst valovodov, od optičnih vlaken, ki omogočajo prenos podatkov prek svetlobnih valov do kanala SOFAR (Sound Frequency and Ranging), plasti vode v oceanu, ki deluje kot naravni valovod za pesem kitov. Radarski sistemi uporabljajo valovode za usmerjanje radijskih valov na anteno, tako da se lahko oddajajo z ustrezno impedanco. Znanstveni instrumenti uporabljajo tudi valovode za merjenje akustičnih in optičnih lastnosti različnih predmetov.
Valovodi so bili uporabljeni že stoletja, dolgo preden je kdo razumel, kako delujejo. Prvi valovod, zasnovan za zvočne valove, je leta 1893 predlagal JJ Thomson, britanski fizik, naslednje leto pa ga je preizkusil drug fizik, OJ Lodge. Delo se je nadaljevalo v poznem 19. in začetku 20. stoletja, pri čemer so znanstveniki v dvajsetih letih prejšnjega stoletja preučevali uporabo optičnih vlaken kot valovodov za vidno svetlobo.