振动时效装置与其他两种时效方法相同，都只是经过物理效应处理残余应力释放问题。 残馀应力的消除只是微观的概念，只能用微观的原理理论来解说其原理，所以肉眼无法观测残馀应力能被消除，能消除多少。
在微观分析中，振动时效可视为周期载荷施加在零件上的附加应力。工程中使用的材料不是理想的弹性体，知道其内部存在不同类型的微观缺陷，铸铁中有很多切割不同形状金属气体的石墨。因此，无论是钢、铸铁还是其他金属，在微观缺陷附近都有一定程度的应力集中。受到振动时施加在部件上的交变应力与部件中的残余应力重叠。应力叠加结果达到特定值后，应力集中严重的部分将超出材料的屈服限制，塑性变形。这种塑料变形降低了这里残余应力的峰值，强化了金属气体。此外，振动对残余应力和残余应力重叠的代数和其他应力集中严重的部位也起着同样的作用，不会发生任何部位的塑性变形。此时，振动不再起到消除残余应力和强化金属的作用。
在现代制造业中，振动时效设备已经成为消除残余应力、提高工件稳定性和使用寿命的重要工具。振动时效设备通过将工件置于共振状态，利用振动能量促使工件内部结构重新排列，从而达到消除应力的目的。经过振动时效处理的工件，不仅精度更高，而且能够显著提高疲劳寿命，为企业节省大量成本。
