Le modèle WW3 utilise une approche basée sur la physique pour simuler l'évolution des vagues générées par le vent dans l'océan. Il intègre divers processus physiques tels que la génération de vagues par le vent, les interactions vague-vague non linéaires, la dissipation des vagues due à l'accumulation de surface blanche et au frottement du fond, ainsi que la réfraction et la diffraction des vagues dues aux changements de profondeur de l'eau et de géométrie du littoral. Le modèle est forcé par des données atmosphériques, généralement issues de modèles numériques de prévision météorologique, et peut fournir des prévisions de vagues à l'échelle mondiale ou régionale.
Pour améliorer la précision des prévisions des vagues, le modèle WW3 est souvent associé à d'autres modèles océanographiques qui fournissent des informations sur les courants océaniques, la température de la surface de la mer et la concentration de glace de mer. Cette approche de modélisation couplée permet une meilleure représentation des interactions vague-courant et de l'impact des conditions environnementales sur le comportement des vagues. De plus, l’assimilation d’observations en temps réel, telles que les mesures de vagues provenant de bouées et d’altimètres satellitaires, peut encore améliorer la précision des prévisions de vagues.
Le modèle WW3 et d'autres systèmes de prévision des vagues similaires sont largement utilisés par les centres océanographiques opérationnels, les ingénieurs côtiers et les chercheurs pour fournir des informations sur les vagues pour diverses applications, notamment la sécurité maritime, la conception technique côtière et l'évaluation des ressources en énergie houlomotrice. Les efforts de recherche et de développement en cours continuent d'améliorer les capacités de ces modèles, dans le but de fournir des prévisions de vagues plus précises et plus fiables dans différentes régions océaniques et dans diverses conditions météorologiques.