简谐波在非线性介质中的传播会产生高阶谐波，非线性弹性体或结构对于简谐激励的响应中也会产生高阶谐波振动分量。此外，即使对于线弹性结构，有时也需要注意避免周期激励中的高阶谐波引起的共振。

由于材料非线性或者几何非线性因素的作用，使得波动方程呈现非线性。采用逐次逼近法等近似解法可以得到非线性波动方程的解，其中除类似于线性波动方程解的基频波分量外，还有频率为基频的倍数的分量，即高阶谐波。

实验方面，在非线性介质中的弹性波传播过程中除基频波外，同样可观测到高阶谐波。在材料中传播的弹性波的非线性响应，表现为在波的能谱中有基频的高阶谐波信号出现；随着非线性效应的增强，高阶谐波的能量会明显增大。

非线性弹性波传播过程中出现高阶谐波的现象，有时成为弹性波测量中的噪声，也有些情况下可为材料早期性能退化提供参考依据，有助于超声波无损检测工作的开展。