在无阻尼自由振动系统中，给定某些特殊的初始条件，则此系统就可能以其自然频率之一件振动，此时各主轴方向的振幅大小比例，不随振动过程改变而形成所谓「正常模态」(normal mode)、主模态(principal mode)或自然模态，而线性系统的一般自由振动，可表示为所有自然模态的线性组合。（参见 fundamental frequency）。