Harmonisk rörelse är konceptet med ett oscillerande, eller upprepande, system som en pendel, en fjäder eller en planets omloppsbana runt solen. System som är i harmonisk rörelse sparar energi och momentum så länge som den inre energin förblir densamma. I ett verkligt system, dvs icke-ideal, uppstår energiförlust på grund av friktion även i oändliga mängder på grund av kollision med molekyler. Två huvudegenskaper måste finnas för att ett system ska uppleva oscillerande rörelse: elasticitet och tröghet; på grund av Newtons första lag har alla objekt tröghet. Därför måste en källa till elasticitet finnas, såsom en fjäder.
Ett enkelt harmoniskt system inkluderar ett eller flera oscillerande föremål som är fästa vid en fjäder eller annan elastisk källa, såsom en vikt fäst vid en fjäder. Objektets rörelse förändrar hastigheten i ett sinusformigt mönster. Den elastiska kraften som ger objektets rörelsemängd ökar med avståndet från rörelsens centrum; ju längre bort föremålet är, desto mer elastisk kraft utövas. När föremålet kommer till slutet av sin rörelse, får kraften det att röra sig bakåt med ökande hastighet till den andra änden av den oscillerande banan där cykeln upprepas. Enkel harmonisk rörelse används för att illustrera konceptet, men tar inte hänsyn till friktion.
Dämpad rörelse inkluderar i jämförelse friktion eller andra yttre krafter som saktar ner systemet och så småningom får det att nå jämvikt, eller ingen rörelse. Ju mer friktion det finns i ett system, desto snabbare kommer ett oscillerande föremål att nå jämvikt. Överdämpning tillåter endast ett fåtal svängningscykler före jämvikt; kritisk dämpning skapar en snabb återgång till jämvikt, såsom en stötdämpare i en bil; och underdämpning gör att svängningen minskar med tiden. Ett mer trögflytande medium som vatten skapar mer friktion.
Harmonisk rörelse har många tillämpningar i det dagliga livet. Alla typer av oscillerande system – oavsett om det är en klockpendel, en fjäder från en bils fjädringssystem eller svängningen av en motors svänghjul – genomgår en form av dämpad svängning. Att till exempel känna till friktionskraften som orsakar dämpning möjliggör beräkning av den drivkraft som är nödvändig för att upprätthålla en konstant oscillationshastighet i ett övertonssystem. Det finns också musikaliska applikationer; Att känna till längden på en gitarrsträng, till exempel, ger en metod för att beräkna svängningshastigheten när den ges en drivkraft, och därför frekvensen på den not som spelas.