振動入力を受ける系の応答を何らかの理論計算によって求めることである．運動方程式を数値積分法を用いて解き，応答の時刻歴を求める場合のみをさすことがある．一方，さらに広い意味で使われることもある．この場合，系の運動方程式を得るためには系をモデル化（質点系モデル，連続体モデル，有限要素モデルなど）する必要があるが，このモデル化も応答解析に含まれる．さらに，応答をどのような形で求めるかは，対象によって異なる．時刻歴，周波数応答関数，二乗平均値，各種のスペクトルなどの形で求められる．