振动时效的实质是通过振动的形式给工件施加一个动应力，当动应力与工件本身的残余应力叠加后，达到或超过材料的微观屈服极限时，工件就会发生微观或宏观的局部、整体的弹性塑性变形，同时降低并均化工件内部的残余应力，最终达到防止工件变形与开裂，稳定工件尺寸与几何精度的目的。

振动时效在工件的铸造、焊接、锻造、机械加工、热处理、校直等制造过程中在工件的内部产生残余应力，而残余应力的存在必然会导致一些不良的后果出现。是运用共振的原理，在激振器的周期性外力作用下，施加给构件的一个动应力，使构件产生必定振幅的共振，通过二十至四十分钟的振荡，使构件内部的残余应力得到均化和部分开释，从而保证构件在机械加工和实际运用中的尺度精度稳定，防止和减小变形，是代替热时效处理的理想方法与手段。

在机械生产中，振动时效机设备为了稳定铸件尺寸，常将铸件在室温或室外自然环境下长期放置，然后才进行切削加工。这种措施被称为自然时效，它是借助外界温度的变化及较长间的放置使工件的内应力得以释放，使一些内部组织得以稳定。但这种时效不属于金属热处理工艺。经过长期反复研究证实，时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒，形成一些体积很小的溶质原子富集区。

从错位、晶格滑移等金属学理论上解释，其主要观点是振动时效处理过程实际上是通过在工件的共振状态下，给工件的每一部位施加一定的动能量，如果施加的这个能量值与微观组织本身原有的能量值之和，足以克服微观组织周围的井势，则微观区域必然会产生塑性变形，使产生残余应力的歪曲晶格得以慢慢地恢复平衡状态，使应力集中处的错位得以滑移并重新钉扎，达到消除和均化残余应力的目的。

振动时效设备应用的行业：结构件、铸造件、焊接件、铸造件、不锈钢件、人防工程、防爆开关、绣花机、缝纫机、化工机械、数控机床、大型水轮发电机、矿山机械、轴类、大型水泵、模具、金属带锯床、电缆线绞线机、石油机械、变速箱壳体、建筑工程机械、电火花切割机床、大型钢厂、大型热能发电厂、汽车零配件等。

振动处理技术又称做振动消除应力，在我国又称做振动时效。它是将一个具有偏心重块的电机系统(称做激振器)安放在构件上，并将构件用橡皮垫等弹性物体支承，通过控制器起动电机并调节其转速，使构件处于共振状态。约经20~30分钟的振动处理即可达到调整残余应力的目的，一般累计振动时间不应超过40分钟。