如图所示，悬挂于一理想弹簧之质量，若此振动系统，除维持振动之弹性恢复力和惯性力外，并无阻碍振动之阻尼力（或能量消耗）存在者，称为简谐运动或无阻尼自由振动，其控制方程式为： 上二式中，m表示质量；k为弹簧系数；ω=√(k/m)称为自然频率。定义无阻尼自由振动之周期T=2π/ω。简谐运动之位移反应通解为x(t)=c1cosωt+c2sinωt；式中，c1, c2为未定系数，可由系统之初始条件决定之。另外，单摆之振荡，亦可视为一种标准之简谐运动。