W przypadku układów dyskretnych równania różniczkowe, transformata Laplace’a, transformata Fouriera (stosowane dla układów ciągłych) zastępowane są odpowiednio przez równania różnicowe, transformatę Z i dyskretną transformatę Fouriera. Również równania stanu przybierają dla układów dyskretnych odpowiednią postać dyskretną.

W przypadku układów stochastycznych do opisu wykorzystuje się pojęcia z zakresu teorii estymacji i teorii filtracji. Ponadto dla układów, których działanie jest zakłócane sygnałami losowymi, stosuje się szerszą klasę modeli układów dynamicznych, do której zaliczyć można model AR, model ARMA i model ARMAX.

W przypadku układów o parametrach rozłożonych stosuje się równania różniczkowe cząstkowe. Układów o parametrach rozłożonych nie można opisać równaniami stanu ani macierzą transmitancji.