Golven vormen zich door de som van de zeegang (de ter plaatse waaiende wind) en de deining (golven die elders zijn opgewekt en daar zijn weggelopen).
De golfhoogte is de afstand tussen de top en het dal van de golf. De hoogte hangt vooral af van de sterkte van de wind. Ook de duur van een storm en de omvang en diepte van het water zijn van belang. Een harde wind (windkracht 7) veroorzaakt op de Noordzee golven van vier meter hoog. Bij een zware storm (windkracht 10) kunnen huizenhoge golven ontstaan.
Trekt het windveld van een noordwesterstorm toevallig precies in de richting van de golven over de Noordzee, dan kunnen de golven extreem hoog worden. Dit komt zelden voor, maar zorgt dan wel voor extreem hoge golven. Langs de Waddenkust zijn golven van 12 meter hoog gemeten. In het midden en noorden van de Noordzee, waar het water veel dieper is, zijn dan golfhoogtes van meer dan 20 meter mogelijk.
Een belangrijke factor voor hoge golven is het verschil in temperatuur tussen de lucht en het water. Vooral in het najaar en de winter is de aangevoerde lucht soms veel kouder dan het zeewater. Hierdoor groeien de golven sneller aan dan normaal. Bovendien vormen zich dan boven de Noordzee buien met windstoten die ook bevorderlijk zijn voor de golfgroei.
De maritieme meteorologen in De Bilt zijn verantwoordelijk voor de wind- en stormwaarschuwingen. Ze maken ook verwachtingen van golfhoogtes. Voor de berekeningen maken ze gebruik van het computermodel (WAM). Dit computermodel is ontwikkeld door onderzoekers van het KNMI in samenwerking met een groot aantal landen.
Vroeger werden golfhoogtes geschat door zeevarenden volgens een tabel van Petersen gekoppeld aan de windschaal van Beaufort. Tegenwoordig meet een geautomatiseerd meetnet van Rijkswaterstaat de golven op de Noordzee. Een aantal platforms op zee is uitgerust met apparatuur die doorlopend de hoogte van het wateroppervlak registreert. Boeien registreren hun beweging in de golven en sturen deze via een zender naar de wal of een platform. Op sommige platforms op de oceaan worden golven gemeten met speciale satellieten. Deze satellieten maken gebruik van radar en meten dwars door de bewolking heen.
