金屬波紋管設計的理論基礎是板殼理論、材料力學、計算數學等。波紋管設計的參數較多，由于波紋管在系統中的用途不同，其設計計算的重點也不一樣。例如，波紋管用于力平衡元件，要求波紋管在工作范圍內其有效面積不變或變化很小，用于測量元件，要求波紋管的彈性特性是線性的；用于真空開關管作真空密封件，要求波紋管的真空密封性、軸向位移量和疲勞壽命；用于閥門作密封件，要求波紋管應具有一定的耐壓力、耐腐蝕、耐溫度、工作位移和疲勞壽命。根據波紋管的結構特點，可以把波紋管當作圓環殼、扁錐殼或圓環板所組成。設計計算波紋管也就是設計計算圓外殼、扁錐殼或團環板。

 計算的參數為剛度、應力、有效面積、失穩、允許位移、耐壓力和使用壽命。
        耐壓力是波紋管性能的一個重要參數。波紋管在常溫時，波形上不發生塑性變形所能承受的Z大靜壓力，即為波紋管的Z大耐壓力在一般情況下，波紋管是在一定的壓力（內壓或外壓）下工作的，所以它在整個工作過程中必須承受這個壓力而不產生塑性變形。
        波紋管的耐壓力實際上屬于波紋管的強度范疇。計算的關鍵是應力分析，也就是分析波紋管管壁上的應力只要波紋管管壁上Z大應力點的應力不超過材料的屈服強度，波紋管所受的壓力就不會達到其耐壓力。
        同一波紋管在其它工作條件相同時，受外壓比受內壓時的穩定性要好，所以，受外壓作用時的Z大耐壓力比受內壓時高。
        當波紋管兩端固定，如果在其內腔通入足夠大的壓力時，波紋管波峰處有可能爆破損壞。波紋管開始出現爆破時波紋管內部的壓力值稱為爆破壓力。爆破壓力是表征波紋管Z大耐壓強度的參數。波紋管在整個工作過程中，其工作壓力遠小于爆破壓力，否則波紋管將破裂損壞。
        當波紋長度小于或等于外徑時，其計算結果和實際爆破壓力很接近；對細長型波紋管其實際爆破壓力要低很多。爆破壓力大約為允許工作壓力的3~10倍。