振動信號按時間歷程的分類如圖所示，即將振動分為確定性振動和隨機振動兩大類。
圖1 振動信號的分類
確定性振動可分為周期性振動和非周期性振動。周期振動包括簡諧振動和復(fù)雜周期振動。非周期振動包括準周期振動和瞬態(tài)振動。準周期振動由一些不同頻率的簡諧振動合成，在這些不同頻率的簡諧分量中，總會有一個分量與另一個分量的頻率的比值為無理數(shù)，因而是非周期振動。
隨機振動是一種非確定性振動，它只服從一定的統(tǒng)計規(guī)律，可分為平穩(wěn)隨機振動和非平穩(wěn)隨機振動。平穩(wěn)隨機振動又包括各態(tài)歷經(jīng)的平穩(wěn)隨機振動和非各態(tài)歷經(jīng)的平穩(wěn)隨機振動。
一般來說，儀器設(shè)備的振動信號中既包含有確定性的振動，又包含有隨機振動。，但對于一個線性振動系統(tǒng)來說，振動信號可用譜分析技術(shù)化作許多簡諧振動的疊加。因此簡諧振動是最基本也是最簡單的振動。