Um corpo retirado de sua posição de repouso tende a vibrar em determinadas frequências chamadas naturais, ou ressonantes. Para cada frequência natural o corpo assume uma determinada forma chamada forma modal. A análise da frequência calcula as frequências naturais e as formas modais correspondentes.
Teoricamente, um corpo tem um número infinito de modos. No FEA existem teoricamente tantos modos quantos forem os graus de liberdade (DOFs). Na maioria dos casos, apenas alguns poucos modos são considerados.
Ressonância é a resposta excessiva que ocorre quando um corpo é sujeito a uma carga dinâmica que vibra em uma de suas frequências naturais. Por exemplo, um carro com pneus não balanceados treme violentamente a uma certa velocidade devido à ressonância. O tremor diminui ou desaparece em outras velocidades. Outro exemplo é o do efeito de um som forte, como o da voz de um cantor de ópera, que pode até quebrar uma taça de vidro.
A análise de frequência pode ajudá-lo a evitar ressonâncias calculando frequências de ressonância. Essa análise também fornece informações para resolver problemas de resposta dinâmica.