Vibrația de torsiune apare din cauza dezechilibrului în sistemele rotative, cum ar fi nealinierea unui arbore rotativ sau un cuplaj slab care permite mișcări mici nedorite de-a lungul axei de rotație. Piesele sunt proiectate să se rotească cu o viteză constantă sau, uneori, este necesar să accelereze sau să încetinească. Cu cât o piesă rotativă experimentează mai puține vibrații bruște sau aleatorii în timpul funcționării, cu atât durata sa de viață este mai lungă. Multe componente de torsiune sunt proiectate cu materiale care pot rezista la deteriorări de torsiune pe termen lung, cunoscute și sub numele de oboseală de torsiune. Fără testarea adecvată sub încărcare vibrațională, piesele care se rotesc ar putea să se spargă, eșuând catastrofal, provocând daune periferice – chiar ucigând operatorul mașinii.
Tijele rotative, de obicei parte dintr-un tren de putere, cum ar fi arbori de transmisie, arbori cu came, arbori cotiți, arbori de transmisie și arbori suferă vibrații de torsiune în timp ce transmit puterea de la o anumită formă de dispozitiv de generare. Astfel de arbori rotativi sunt construiți din materiale ductile, cum ar fi metalele care au o duritate mai mare la rupere – rezistență la fisurare. Piesele metalice rotative eșuează prin fisurarea lentă de la suprafața unde este experimentat cel mai mare stres de torsiune și unde fisurile sunt cel mai ușor de identificat. Fisurile pot crește și din cuplajele rotative, din defecte de suprafață din interiorul găurilor de fixare. Fisurile terminale la suprafețele de rupere cresc într-un plan aproximativ perpendicular pe lungimea arborelui de rotație și în jurul axei centrale.
Un exemplu simplu de vibrație de torsiune este un semn rutier într-un vânt constant. Suporturile și suporturile care susțin semnele în condiții normale nu sunt proiectate pentru a rezista mișcării de rotație. Într-o furtună, semnele rutiere se vor biciui înainte și înapoi în vânt sub influența vibrațiilor de torsiune. Chiar și unele semne foarte mari pot fi smulse din acostele lor, devenind schije pentru neprudenții prinși de un uragan.
Vibrațiile de torsiune pot apărea cu geometrii rezonante specifice ale arborelui sau când vitezele de rotație sunt mari, crescând peste o anumită valoare limită. În acest moment, rotația în jurul axei arborelui devine dinamic instabilă și apar vibrații dăunătoare. Aceste vibrații aleatorii, în contradicție cu mișcarea normală continuă a arborelui, deschid fisuri în metal și sunt cauzele primare ale defectării pieselor rotative.
Dacă o parte dintr-o componentă rotativă subțire, de exemplu, o lamă de turbină, se confruntă cu o defecțiune catastrofală dintr-o fisură, aceasta poate duce la dezechilibre mai mari care ar putea distruge întregi sisteme de alimentare. Motivul pentru care vibrația de torsiune este dificil de luat în considerare este că este complicată aplicarea sarcinilor de torsiune periodice în timpul testării. Astăzi, arborii sunt proiectați cu instrumente analitice pentru a optimiza lungimile și diametrele arborilor pentru a minimiza vibrațiile de torsiune.