研究较多的是线性定常二维系统，可用状态变量模型或频率域模型描述。罗舍尔状态变量模型为

式中和为水平和垂直状态向量；和为输出和输入向量。

单输入-单输出二维系统的频率域模型为

式中为传递函数，分子和分母为实数域上和的多项式；和为输出和输入信号阵列的二维变换。系统基本特性为能达性能观测性和稳定性。从弱到强有局部能达性能观测性、形式能达性能观测性、环上能达性能观测性、全局能达性能观测性等。稳定的定义为展成正幂级数后的系数绝对值和为有穷，稳定条件是的根不位于二维复数平面的单位球内。