波長がミリ単位（1mmから10mm）の電波。電波の速度が30万km/秒なので，30GHz～300GHzまでの周波数の電波が該当する。電波の直進性が非常に強い。また，大気中の水や酸素による吸収による減衰も大きくなる。なお，波長が0.1mm～1mmとなる300GHz～3000GHzの電波は，サブミリ波と呼ばれている。10GHz～30GHｚは準ミリ波と呼ぶ。

　ミリ波では，例えば60GHz帯の利用に向けて国内では，2000年に制度が整えられた。高速無線回線，番組素材中継システム，画像伝送などを想定する（こちらを参照）。車載用のミリ波レーダに向けては，76GHz帯が利用できる（こちらを参照）。加入者系無線アクセスシステム用としては，準ミリ波である22GHz，26GHzに加えて，38GHzが利用できる（こちらを参照）。