双一次変換
は周波数区間
− π T < ω < + π T . {\displaystyle -{\frac {\pi }{T}}<\omega <+{\frac {\pi }{T}}.\ }
に写像される。 連続時間フィルタの周波数 ω a = 0 {\displaystyle \omega _{a}=0\ } なら対応する離散時間フィルタの周波数 ω = 0 {\displaystyle \omega =0\ } となり、連続時間フィルタの周波数 ω a = ± ∞ {\displaystyle \omega _{a}=\pm \infty \ } なら対応する離散時間フィルタの周波数 ω = ± π / T {\displaystyle \omega =\pm \pi /T\ } となる。
さらに ω a {\displaystyle \omega _{a}\ } と ω {\displaystyle \omega \ } の関係は非線形であり、これは周波数歪みと呼ばれている。 連続時間フィルタの仕様として与えられている周波数(遮断周波数や中心周波数)を、この ω a = 2 T tan  ( ω T 2 ) {\displaystyle \omega _{a}={\frac {2}{T}}\tan \left(\omega {\frac {T}{2}}\right)\ } によってあらかじめ補正して設計することもでき、これはプリワーピングと呼ばれる。 この周波数歪みによる主な利点は、インパルス不変法で見られるような周波数応答のエイリアシングが発生しないことである。