对于一个给定的简谐振动 ，也可用几何方法表示。如图所示，设此简谐振动的平衡位置为O，由此点出发作一矢量，其长度等于振动的振幅，先使矢量与x 轴所成的角等于振动的初相，并让从相应于t=0时的位置开始，在同一平面内绕平衡位置O以匀角速度作逆时针旋转，角速度的大小与简谐振动的角频率相等，则在任一时刻t,矢量在x轴上的投影 就代表给定的简谐振动。矢量称为旋转矢量。与x轴的夹角就是简谐振动的相位。也可以说，旋转矢量的末端在x轴上的投影沿x轴作简谐振动。这种几何表示法又称为旋转矢量图示法．由简谐振动的旋转矢量图看出，转动一周，相当于简谐振子振动的一个周期。的末端所画的圆，称为参考圆。

　　比较两个以上的简谐振动时，相位差的概念很重要。设有两个质点A及B，沿同一直线、以不同的振幅、频率和初相作简谐振动，表达式分别为 。式中、分别为两个振动的振幅； 和分别为它们的角频率和初相。两者相位差

显然是随时间t而变化的。若是两个频率相同的简谐振动，相位差是不随时间变化的恒量。即，在同频率的情况下，两个简谐振动的相位差就是它们的初相差。它们相位不同，是由于初始状态不同所造成的，因此它们振动的步调不一致。它们不能同时到达平衡位置，也不能同时到达某一端点，而总是一个比另一个落后(或超前)一些．这种现象称为异步，其差异，我们就可以用两个振动的相位差来描写。

　　上图表示两个同频率、同振幅的振子P、Q作简谐振动，它们的相位差 分别为。当 时，称两个简谐振动为同相或同步，这表示它们同来同往，同时经过平衡位置，步调永远一致。当 时则表示当振子P在平衡位置时，振子Q却在左端点；当振子Q到达平衡位置时，振子P到达右端点了，在曲线上，振子P的峰值比振子Q提前 出现。也可以说，振子Q比振子P在相位上落后 ，在图上两条曲线错开 ，Q落后T/4时间。当时，则两个振动的位移与速度永远方向相反，振子P和振子Q相差半个周期，即P在相位上比Q超前 ，我们称这两个简谐振动为反相。