电离层短波传播（ propagation of short wave in the ionosphere ），3～30兆赫为短波范围，它是实现电离层远距离通信和广播的最适当波段，在通常的电离层状况下，它正好对应于最高可用频率和最低有用频率之间。

在地面两点之间，无线电短波段在电离层中的传播可以采取如图所示的多种路径。假如从天线斜向发射一束电波，其频率大于发射点上空的临界频率。波束中仰角高的射线可以垂直或略微折射穿透电离层；仰角稍低的射线则如图中1～9经反射回到地面，称为天波。其到达地面的距离先是随仰角的变小而逐渐向发射点靠拢，如射线1，2，3。到达距离最近的是射线4。此后当仰角继续降低时，射线到达地面的距离又逐渐增大。如射线5～9。由图可见，仰角降低的同时电波反射点也变低。射线4的仰角是个临界点，在4点以外区域中的任何一点可以看到有两条射线到达，一条的到达仰角较高，在空中经历的路程较长；另一条的到达仰角稍低，经历的路程稍短。前者称为高波，后者称为低波。射线4是高低波重合的特殊情形，在地面上4点附近能量集中，称为前沿聚焦。从4处到发射点之间，天波不能到达，而在靠近发射点处有沿地面传来的地波。天波和地波都不能到达的范围称为静区。E层一次反射的最大传播距离约为2000公里，频率不能高于E层的2000公里MUF。F层一次反射的最大传播距离约为4000公里，频率不能高于F层的4000公里MUF。另一方面，一次电离层反射的传播距离也不能小于某一临界值，该临界值称为越距。天波能够经过电离层和地面的多次反射而传播到很远的距离，甚至可作环球传播。

电离层短波传播的优点是可以用不很大的功率来实现远距离通信和广播。它的缺点是：因为电离层是色散介质，电离层传播的频带较窄，如不能传送电视；由于有多径效应，信号的衰落较大；太阳爆发会引起电离层暴和突然骚扰，这时电离层通信和广播可能遭受严重影响，乃至中断。