頻率響應分析（簡稱頻響分析）用於計算結構在正弦周期載荷作用下對每一個計算頻率點的動態響應。在頻率響應分析中，激勵載荷是在頻域中明確定義的，載荷在每一個指定的頻率上都是已知的。計算的響應結果為以實部和虛部形式表示的複數，或由幅值和相位形式定義。
頻率響應分析有兩類不同的數值方法可供選擇，即直接法和模態法。
直接法頻率響應分析通過求解整個模型的阻尼耦合方程，得出結構在一個穩定的正弦周期外力作用下的響應。結構可以具有粘性阻尼和結構阻尼，結果可輸出復位移、速度、加速度、約束力、單元力和單元應力等。
模態法頻率響應分析將結構矩陣用忽略阻尼的實特徵值分析進行了壓縮，然後用模態坐標建立廣義剛度和質量矩陣。該分析的結果輸出類型與直接法相同。
在頻響分析中，如果我們設置單位正弦激勵，針對某個頻段上的多個頻率點計算響應，其響應結果就叫做頻響函數（以激勵頻率為橫坐標）。這個單位正弦激勵可以是力、力矩或壓力，也可以是位移、速度或者加速度。激勵的單位也不局限於國際單位制，比如單位加速度激勵，可以用1.0m/s2的加速度，也可以用1.0g的加速度，當然最後計算得出的頻響函數的含義也不相同。
頻響函數表徵了線性系統在給定頻率下的穩態輸出與輸入的關係。這個關係具體是指輸出輸入的幅值之比與激勵頻率的函數關係，和輸出輸入的相位差與激勵頻率的函數關係。這兩個關係稱為線性系統的頻響特性。頻率響應函數是複函數，可分解為幅頻特性曲線和相頻特性曲線分別研究。
如果我們研究的系統響應為結構應力，則此時的頻響函數叫做應力頻響函數，也叫作頻響應力。頻響應力表徵的是單位正弦激勵下的應力張量響應，它包含了各應力分量的頻率響應曲線。通常我們更關心這些應力分量的合成效果，即Von Mises應力的頻響曲線。頻響應力曲線的峰值點一般是對應著結構的某階固有頻率。
圖1展示了某電池包分別承受X、Y和Z向加速度激勵時，殼體上某點的Von Mises應力頻響曲線。