Drgania kolejnych stopni swobody są sumą drgań harmonicznych, co można wyrazić wzorem:
gdzie: – uogólniona współrzędna opisująca drgania stopnia swobody – amplituda odpowiedniego składnika drgań, – częstość harmonicznej
Jeżeli współrzędne opisujące drgania dobrano tak, że każdy składnik jest niezależny od pozostałych, to ten układ współrzędnych nazywa się współrzędnymi normalnymi, a składowe drgań drganiami normalnymi.
Liczba drgań normalnych układu jest równa liczbie stopni swobody.
Przykład jednakowych mas o numerach połączonych identycznymi sprężynami, drgającymi tylko wzdłuż osi układu ma stopni swobody. Kolejna masa tego układu drgającego, będąca jego kolejnym stopniem swobody, wykonuje drgania w postaci:
Dla danego drgania normalnego wszystkie masy wykonują drgania o tej samej częstości, zależnej od stanu układu i tym samym przesunięciu fazowym zależnym od warunków początkowych, amplitudy drgań są zależne od warunków początkowych, oraz warunków układu (wartość funkcji sinus).