換算方法
信号的功率譜密度當且僅當信号是廣義的平穩過程的時候才存在。如果信号不是平穩過程，那麼自相關函數一定是兩個變量的函數，這樣就不存在功率譜密度，但是可以使用類似的技術估計時變譜密度。
f(t)的譜密度和f(t)的自相關組成一個傅裡葉變換對（對于功率譜密度和能量譜密度來說，使用着不同的自相關函數定義）。
通常使用傅裡葉變換技術估計譜密度，但是也可以使用如Welch法（Welch's method）和最大熵這樣的技術。
傅裡葉分析的結果之一就是Parseval定理（Parseval's theorem），這個定理表明能量譜密度曲線下的面積等于信号幅度平方下的面積上面的定理在離散情況下也是成立的。另外的一個結論是功率譜密度下總的功率與對應的總的平均信号功率相等，它是逐漸趨近于零的自相關函數。
相關釋義
常用的功率譜密度（PSD）概念，比頻率特性具有更具體的物理意義，它相當于傅裡葉頻譜的振幅平方。同時某個頻帶内所有譜功率之和就是該頻帶段的方差。
功率譜密度是結構在随機動态載荷激勵下響應的統計結果，是一條功率譜密度值—頻率值的關系曲線，其中功率譜密度可以是位移功率譜密度、速度功率譜密度、加速度功率譜密度、力功率譜密度等形式。數學上，功率譜密度值—頻率值的關系曲線下的面積就是均方值，當均值為零時均方值等于方差，即響應标準偏差的平方值。
