ترسیم دامنه موج ارتعاشات در برابر زمان را شکل موج زمانی گویند. سیگنال زمانی یک نمونه زمانی کوتاه از ارتعاشات را نمایش می دهد. هرچند سیگنال زمانی به اندازه سایر تکنیک های آنالیز ارتعاشات مفید و پرکاربرد نیست اما سرنخ های خوبی از شرایط ماشین در اختیار تحلیل گر قرار می دهد که همیشه در طیف فرکانسی ممکن است مشاهده نشود. بنابراین لازم است به عنوان بخشی از آنالیز به تحلیل سیگنال زمانی پرداخته شود. تحلیل تجهیزات دوار بدون بررسی سیگنال زمانی و تنها بر اساس طیف فرکانسی ممکن است 30 درصد خطا در تشخیص را در پی داشته باشد.