地球自由振荡的理论是在适当的定解条件下求解确定地球振动的微分方程组。方程组中包含 4个微分方程式，即：表示牛顿定律的动量守恒方程；

表示质量守恒的连续方程；表示万有引力定律的泊松方程；表示介质弹性的弹性方程。振动引起地球形变后必须满足的定解条件是：①振动在地心处有限；

②地球外表应力为零；③在地球表面和地球内部分界面上重力位及其梯度连续；④在地球内部的固体和固体间分界面上位移和应力连续；

⑤在地球内部的固体和液体分界面上，法向位移连续，切向应力为零。通常是在以地心为原点的球极坐标系中用驻波法求上述问题的解。

满足上述方程组和边界条件的振动只能取一些特定的频率，称为地球的本征频率，相应的本征角频率通常用nω嬓来表示，其数值取决于3个整数指标n，l和m。

与本征频率相应的振动称做本征振荡。每一种本征振荡都对应一种驻波,是地球的一种谐振形式。n代表某一振型振动位移沿地球半径方向的节点数;l-|m|表示位移在余纬方向的节点数（|m|≤l）；

2|m|表示位移在经度变化方向的节点数。n最小时（0或1）的本征频率称基频，其余称谐频。