就可以计算能量谱密度。更常用的是应用于在所有时间或很长一段时间都存在的信号的功率谱密度。由于此种持续存在的信号的总能量是无穷大，功率谱密度（PSD）则是指单位时间的频谱能量分布。频谱分量的求和或积分会得到（物理过程的）总功率或（统计过程的）方差，这与帕塞瓦尔定理描述的将 formula_3 在时间域积分所得相同。物理过程 formula_4 的频谱通常包含与 formula_5 的性质相关的必要信息。比如，可以从频谱分析直接确定乐器的音高和音色。电磁波电场 formula_6 的频谱可以确定光源的颜色。