多自由度系統是指在任意時刻需要兩個或更多的廣義坐標才能完全確定其位置的系統。這個概念在機械工程、機器人學、航空航天工程等多個領域都有套用。例如，在機械工程中，多自由度通常用於描述機器人的運動，機器人可以具有多個關節，每個關節都可以獨立運動，這就使得機器人具有了多個自由度。這些自由度的組合可以使機器人實現複雜的運動軌跡，完成各種不同的任務。在航空航天工程中，多自由度也是非常重要的概念，飛機和火箭都需要具有多個自由度才能實現複雜的運動。此外，多自由度(MDoF)或多軸測試是一種沿一個以上的軸對測試件施加激勵的方法，越來越多的知識表明，MDoF測試方法是比傳統振動測試更現實的方法，並引入了當前未設計的新故障模式。