上下两个半空间中，如果存在着波速不同的介质且界面是密接的，则在低速介质中的震源产生之地震波到达界面时会产生反射和透射。
当入射角大于临界角时，透射波转换成沿界面传播的一种新波动——首波，它以高速介质的波速沿界面传播，并在低速介质的半空间中形成呈锥面状的波阵面，（为此，有时也把首波称为圆锥波），因此在低速介质中距震源较远处（临界距离或盲区以外）就可观测到这种“折射”回来的波动，并在更远（不到两倍临界距离以外）处，折射波已比直达波更早到达观测点而成为初至波了，因此又称这种波为首波。天然地震中常见的首波是经地幔顶部传播的Pn波。
