Le format de fichier WAV existe depuis 1991. IBM et Microsoft voulaient définir un format pour les fichiers sonores, qui devait fonctionner avec les processeurs lents et la mémoire limitée de l'époque. La compression pourrait réduire la taille du fichier, mais cela imposerait une charge de calcul importante au processeur. Avec le WAV, chaque échantillon est codé directement sous forme de valeur binaire. C'est inefficace, mais l'intention initiale était d'utiliser ce format pour des effets sonores d'une seconde ou deux, et non pour des symphonies.
Bien qu'il soit primitif par rapport aux autres formats de fichiers audio, sa simplicité lui a valu une niche en tant que format d'archivage et d'édition.
Ce format est un cas particulier de RIFF (Resource Interchange File Format), un format polyvalent permettant de regrouper des données et des métadonnées. Un fichier RIFF se compose de "chunks", chacun étant composé de quatre caractères. Un morceau contient un type particulier d'informations, telles que des données audio codées, des horodatages et des paramètres d'encodage.
Le format est similaire à AIFF, un des premiers formats d'encodage audio d'Apple. Tous deux utilisent une structure de chunk similaire, mais ils sont incompatibles entre eux.
Dans Windows 2000, Microsoft a introduit le format Wave Extensible. Il offre une meilleure prise en charge de l'audio multicanal, y compris des informations sur le placement des haut-parleurs.
Il n’y a jamais eu de norme officielle publiée pour le format WAV. La définition de Microsoft est principalement en termes d'API. Elle comporte certaines ambiguïtés. Les informations disponibles publiquement sont suffisantes pour créer et lire des fichiers WAV normaux, et aucune licence n'est requise. Certains codecs peuvent toutefois nécessiter des informations propriétaires et une licence.