用以使高頻電磁場在其內持續振盪的金屬空腔被稱為諧振腔（Resonant）而電磁場的絕大多數都集中於腔內，輻射損耗較低，因此較高的品質因數（品質因子可定義為在一系統的共振頻率下，當訊號振幅不隨時間變化時，系統儲存能量和每個週期外界所提供能量的比例，諧振腔的品質因數很高，可達幾千或幾萬甚至數十萬）在諧振腔內，電磁場可以以多種特定頻率下存在，其頻率大小與諧振腔的形狀、幾何尺寸及諧振的波型有關，因此可以透過設計特殊形貌的諧振腔獲得特定的電磁波模式。諧振腔有較多種類，最常見的是矩形諧振腔和圓柱形諧振腔。

諧振腔可以認為是一個任意形狀的由導電壁（或導磁壁）包圍的，並能在其中形成電磁振盪的介質區域。不妨考慮理想諧振腔以明確其原理，在理想的無耗諧振腔內，任何外界輸入的電磁擾動（外界輸入的訊號引起諧振腔中最初的電磁場）一旦發生就永不停歇。當該擾動頻率恰使腔內的平均電能和平均磁能相等時便發生諧振，這個頻率稱為諧振頻率。腔內的電磁場可根據諧振腔的邊界條件求解麥克斯韋方程組而得出。腔內的電磁場也可認為是波在腔壁上來回反射而形成的駐波場。諧振腔也具有儲存電磁能及選擇一定頻率訊號的特性，因此其與低頻LC振盪迴路相似，它在微波技術中有廣泛的應用。