单自由度振动系统，其质量为m；弹簧常数为k；周期为T=2π√m/k；阻尼系数为c；阻尼比为ζ。当此系统承受地震地表加速度üg(t)的作用时，该单自由度振动系统的运动方程式如下： 式中，u为质量m对地的相对位移。此单自由度系统受某地震作用所产生的最大相对位移、最大相对速度及最大绝对加速度，随其基本振动周期T、阻尼比ζ而变。兹在几个固定的阻尼比如2%，5%，10%下，变化此系统的周期T，以频率f=1/T为横座标，将其对应的最大相对位移、相对速度或绝对加速度绘成图形，均称为反应谱。一般在求得相对位移反应谱Sd(T,ζ)后，乘以ω=√k/m，称为拟速度反应谱Sv(T,ζ)，与相对速度反应谱很接近。又如将Sd(T,ζ)乘上ω2后，得Sa(T,ζ)则与绝对加速度反应谱值接近。（有关拟速度反应谱，请参见pseudo velocity response spectrum，加速度反应谱则请参见accelevation response spectrum）。