Production et transport 
La construction électromécanique des alternateurs fait que les signaux produits ont une forme sinusoïdale. Il est donc naturel d’utiliser ce type de signaux pour l’analyse des circuits électriques. 

Simplification mathématique 
Les éléments passifs (résistance, capacité et inductance) présentent une relation entre la tension aux bornes de l’élément et le courant qui le traverse. Cette relation fait intervenir soit : 

• Une constante, c’est le cas de la résistance 
  
• Une constante et une intégrale, c’est le cas de la capacité 
  
• Une constante et une dérivée, c’est le cas de l’inductance 
  

La mise en équation de circuits composés de résistances, capacités et inductances fait donc intervenir des constantes, des intégrales et des dérivées. On appelle ce type d’équations des équations intégro-différentielles. Ces équations permettent d’étudier n’importe quel type de signaux, par contre, la résolution de ces équations est relativement complexe. 
Une simplification peut être faite si on se limite à des signaux sinusoïdaux. En effet, la dérivée ou l’intégrale d’un sinus d’une fréquence donnée est un sinus déphasé, de même fréquence. Donc tous les signaux (tensions et courants) à l’intérieur d’un circuit alimenté par un signal sinusoïdal sont de type sinusoïdaux et de même fréquence. Il n’est donc plus nécessaire d’utiliser des équations intégro-différentielles dans le cas sinusoïdal car la forme et la fréquence des signaux est connue. Le problème se résume à déterminer l’amplitude et le déphasage des différents signaux. 

Note : Le raisonnement ci-dessus n'est valable que si les éléments qui composent le circuit sont linéraires, c'est à dire dont la valeur ne dépend ni de la tension ni du courant.

Synthèse de signaux non sinusoïdaux 
N’importe quel type de signal peut être représenté par une somme de signaux sinusoïdaux. On parle d’analyse de Fourier. Par exemple pour le signal rectangulaire illustré ci-dessous, les signaux a1(t), a2(t) et a3(t) sont les trois termes sinusoïdaux du signal résultant a(t). Donc a(t) = a1(t) + a2(t) + a3(t).  
On s’est limité ici aux trois premiers termes. L’analyse de Fourier montre qu’il faudrait une infinité de termes pour réaliser un signal triangulaire.