Pour de plus grandes amplitudes, l'amplitude affecte la période du pendule, une plus grande amplitude conduisant à une plus grande période. Cependant, pour de petites amplitudes (typiquement de l'ordre de quelques degrés), l'amplitude n'a aucun effet sur la période d'un pendule.
Dans un pendule simple, qui peut être modélisé comme une masse ponctuelle à l'extrémité d'une chaîne de masse négligeable et d'une longueur donnée, l'amplitude n'est normalement que de quelques degrés. Lorsque l'amplitude est aussi petite, cela n'affecte pas la période du pendule. La période équivaut simplement à deux fois pi fois la racine carrée de la longueur du pendule divisée par la constante gravitationnelle (9,81 mètres par seconde par seconde).
Pour un vrai pendule, cependant, l'amplitude est plus grande et affecte la période du pendule. Lorsque l'amplitude est supérieure à quelques degrés, la période du pendule devient une intégrale elliptique, qui peut être approchée par une série infinie. La série comprend des termes avec l'amplitude au carré, l'amplitude à la quatrième puissance, l'amplitude à la sixième puissance, et ainsi de suite. Ainsi, plus l'amplitude est grande, plus les termes non négligeables apparaissent dans la série. Au fur et à mesure que l'amplitude du pendule augmente, la période augmente.
