Les fréquences de résonance sont les fréquences naturelles auxquelles il est le plus facile de faire vibrer un objet. Bien qu'il soit possible de configurer des vibrations à d'autres fréquences, elles nécessitent beaucoup plus d'énergie et un apport constant pour maintenir qu'un fréquence de résonnance. La plupart des objets ont plusieurs fréquences de résonance, et cette propriété doit être prise en compte en raison de leurs effets positifs, comme pour les instruments de musique, ou négatifs, comme pour les ponts.
Les instruments de musique font un grand usage des fréquences de résonance. Les cordes des instruments à cordes, par exemple, vibrent à leurs fréquences de résonance lorsqu'elles sont pincées ou frappées, et leurs vibrations contre l'air environnant produisent un son. Pour les cors et instruments similaires, la fréquence de résonance est en fait dans la colonne d'air contenue dans l'instrument.
Alors que les fréquences de résonance sont le plus souvent appliquées aux vibrations, elles sont également liées à d'autres types de fréquences naturelles, toutes basées sur la structure physique d'un objet. Par exemple, une balançoire est une sorte de pendule, et tous les pendules ont une fréquence naturelle. C'est-à-dire que tout pendule a un nombre naturel d'oscillations pour n'importe quelle période de temps, et un mouvement plus rapide du pendule a tendance à augmenter la longueur de son arc, plutôt que la fréquence de ses oscillations.