振动自由度是指分子的运动由平动、转动和振动三部分组成。平动可视为分子的质心在空间的位置变化，转动可视为分子在空间取向的变化，振动则可看成分子在其质心和空间取向不变时，分子中原子相对位置的变化。对于一个原子数为N的分子来说，总共具有3N个运动自由度，需要3个空间坐标来确定这个分子质心的位置，如果这个分子是非直线的，则需要3个坐标来确定分子在空间的取向;如果是直线分子，2个坐标就可以确定分子在空间的取向。因此需要6个坐标确定非线性分子的平动和转动自由度，5个坐标确定线性分子的平动和转动自由度。在确定分子的平动和转动自由度数量后，剩下的就是分子的振动自由度。从以上的讨论可以看出，一个非线性(非直线)