机械振动是由于力通过一个系统传递后产生的振动响应，因此振动响应的大小取决于力的大小以及传递系统的支撑刚度。在一个位置测量的振动，除了振动源传递来的振动外，还有其它振动源耦合过来的振动以及因部件运动产生的附加振动。

对于旋转机械或往复机械来说，产生振动的力主要有：旋转力、冲击力和摩擦力，对振动幅度影响**的是旋转力；按照激励力的类型划分为强迫振动、自由振动和自激振动，分别对应于周期性力、冲击力和系统自身。
因此，在实际所测得的振动一般是幅值、相位、频率均不等的多种振动信号的叠加，这一原始信号是很难直接使用和评定振动的，需要进行下一步的振动分析和处理。我们所做的振动分析可看作是复杂振动信号的分离，这种分离并非简单的频率分离，而是基于部件故障特征所处频段进行的非线性频段分离。

当对这一信号进行频率分离后，即可将其还原为一个简谐振动，其表达振动的三要素分别为：幅值、频率和相位；其中，幅值反映了振动幅度的大小，频率反映了振动量动态变化的快慢程度，相位反映了振动信号在t=0时刻的初始状态。通常在表达振动的强弱时，往往只是简单的表达振动幅值的大小，而忽略了振动频率的高低。对于一个低频振动，即使振幅较大，仍不会对设备造成太大的危害；反之，当振动频率较高时，即使振幅较小，也会对机器设备造成较严重的危害。

计量振动的单位有：位移、速度和加速度，三者之间的关系是对位移信号进行一次微分可获得速度信号，二次微分得到加速度信号。这三种计量单位的频率均相同，所表达的故障性质也基本一致；同时，由于振动速度综合反映了幅值与频率的影响，在标准中应用较多；而振动加速度是幅值与频率平方的乘积，尤其适宜监测高频振动信号。由于振动位移的大小与弹性力有关，振动速度与阻尼有关，而振动加速度与惯性力有关；因此，在条件允许的情况下，尽可能同时测量多种信号，对于设备振动状况的识别是十分有用的。