振动时效处理是对构件施加-交变应力，而残余应力相当于平均应力而改变了总应力的应力水平。但在交变应力作用下，残余应力是一个稳定的力学量，在振动时效处理过程中逐渐下降。使总应力水平下降。振动时效处理过程中残余应力的变化情况，当材料受到等幅交变应力作用时，如果材料已经屈服，则残余应力下降。如果残余应力下降后，作用应力与残余应力之和小于屈服极，则构件保持稳定的应力状态。
残余应力是在无外力的作用时，以平衡状态存在于物体内部的应力。在外力的作用下，当没有通过物体表面向物体内部传递应力时，在物体内部保持平衡的应力统称固有应力或初始应力。热应力和残余应力是固有应力的一种，而固有应力也称为内应力。
残余应力产生的原因，可分为因外部作用的外在原因，和源于物体内部组织结构不均匀的内在原因。