頻率響應是指將一個以恒電壓輸出的音頻信號與系統相連接時，音箱產生的聲壓隨頻率的變化而發生增大或衰減、相位隨頻率而發生變化的現象，這種聲壓和相位與頻率的相關聯的變化關系稱為頻率響應。也是指在振幅允許的范圍內音響系統能夠重放的頻率范圍，以及在此范圍內信號的變化量稱為頻率響應，也叫頻率特性。在額定的頻率范圍內，輸出電壓幅度的最大值與最小值之比，以分貝數（dB）來表示其不均勻度。頻率響應在電能質量概念中通常是指系統或計量傳感器的阻抗隨頻率的變化。

頻率響應示意圖系統對正弦信號的穩態響應特性。穩態是系統的運動在過渡過程結束后的狀態。系統的頻率響應由幅頻特性和相頻特性組成。幅頻特性表示增益的增減同信號頻率的關系;相頻特性表示不同信號頻率下的相位畸變關系。根據頻率響應可以比較直觀地評價系統復現信號的能力和過濾噪聲的特性。

在控制理論中，根據頻率響應可以比較方便地分析系統的穩定性和其他運動特性。頻率響應的概念在系統設計中也很重要。引入適當形式的校正裝置（見控制系統校正方法）可以調整頻率響應的特性，使系統的性能得到改善。建立在頻率響應基礎上的分析和設計方法，稱為頻率響應法。它是經典控制理論的基本方法之一。