轉子的不平衡振動是在週期性離心力干擾下產生的強迫振動， 轉子每旋轉一周， 離心力經過轉子或軸承上的某一測點處產生一次擾動，
f =
或 ω=2πf =
n
式中 f —— 振動頻率， s-1；
ω—— 角頻率， rad/s；
n —— 轉速， r/min。
轉速頻率也稱為工頻（工作頻率）， 由於轉子在運行時總是殘留一定的不平衡量， 因此這種頻率成分很容易在頻率圖上觀察到。 當發生不平衡振動時， 最基礎最底層的6個特徵：
1. 不平衡故障主要引起轉子或軸承徑向振動， 在轉子徑向測點上得到的頻率圖， 轉速頻率成分具有突出的峰值。
2. 單純的不平衡振動， 轉速頻率的高次諧波幅值很低， 因此在時域上的波形是一個正弦波。
3. 轉子的軸心軌跡形狀基本上為一個圓或橢圓， 這意味著置於轉軸同一截面上相互垂直的兩個探頭， 其信號相位差接近90°。
4. 轉子的進動方向為同步正進動。
5. 除了懸臂轉子之外， 對於普通兩端支撐的轉子， 不平衡在軸向上的振動一般不明顯。
6. 轉子振幅對轉速變化很敏感， 轉速下降， 振幅將明顯下降。
典型的不平衡振動頻率和軸心軌跡
上圖展示出了典型的不平衡振動頻率圖，