在微波和毫米波频段，传输线引入的损耗会明显上升。同轴电缆使用灵活，但在高频下导体损耗和介质损耗都会增加，功率容量也受到限制；微带线同样面临介质击穿、导体发热和损耗偏高的问题。相比之下，空芯波导由金属空腔构成，内部通常不采用连续介质填充，电磁波以特定模式在腔体内传播，例如矩形波导中常见的 TE10 模式。空芯波导无固体介质带来的损耗，在较高频段且加工和表面处理良好时，波导的导体损耗通常较低，功率容量更高，因此更适合高功率、高频段、低损耗和屏蔽要求较高的固定传输场景。
波导的首要优势是低损耗。高频信号在同轴线中传输时，中心导体、外导体以及介质支撑都会带来损耗，频率越高损耗越明显。波导依靠金属边界条件约束电磁波在空腔内传播，只要加工精度和表面状态良好，损耗可以控制在较低水平。对于毫米波测试系统、卫星通信前端、雷达馈线，低损耗意味着更多功率能够到达天线或负载，也有助于提高接收端信噪比。
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第二个优势是高功率容量。波导内部空间较大，电场分布并非均匀，不会像同轴线中心导体附近那样容易出现局部场强过高，也不存在微带线介质击穿和窄导体发热的问题。因此在相同频段和合理尺寸条件下，波导通常具有更高的功率容量，在大功率发射链路、功率放大器输出端和大功率雷达馈线中，比细径同轴线或平面传输线更不容易发生击穿。
第三个优势是屏蔽性好。波导是封闭金属结构，电磁场被限制在腔体内，辐射泄漏小，对外界干扰也不敏感。在系统布置密集、电磁环境复杂或对接收灵敏度要求较高的场合，这种封闭金属结构带来的屏蔽优势很有价值。
波导也有明显局限。在相同传播模式下，频率越低，截面越大，体积和重量随之增加。波导的弯曲、扭转和连接需要精密加工，安装灵活性不如同轴电缆。它还存在截止频率，低于截止频率的信号无法有效远距离传输，因此单模工作频带相对较窄，工程选型时通常需要根据工作频段确定标准波导编号。频率较低时，波导尺寸可能大到不便工程部署，所以它更多用于较高微波频段和毫米波频段。
实际工程中，波导常与同轴、微带等结构配合使用：关键的高功率、低损耗、高频段和屏蔽要求高的环节采用波导，紧凑的有源电路和平面电路部分仍使用微带或同轴。两者之间通过波导同轴适配器过渡。Pasternack提供波导组件、波导同轴适配器、波导衰减器、波导负载和定向耦合器，可用于搭建毫米波传输、测试和高功率链路。
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