Les mouvements orbitaux sont par définition périodiques ; deux de ces mouvements sont résonants si un nombre entier de périodes du premier égale un nombre entier de périodes du second mouvement. Sous forme condensée, on peut écrire N P = N' P', avec P et P' les deux périodes orbitales et N et N' deux nombres entiers. Les périodes qu'il est possible de relier de cette manière dans une formule sont dites "commensurables".
Les résonances sont habituellement notées N:N' ; exemple avec Pluton qui est en résonance 3:2 avec Neptune (il effectue deux tours autour du Soleil pendant que Neptune en accomplit trois). Dans certains cas, comme celui des astéroïdes ou des satellites qualifiés de "troyens" ou "lagrangiens", N et N' ont tous deux la même valeur : 1.
Les résonances en elles-mêmes sont donc assez faciles à exprimer mathématiquement. Ce sont leur effets qui font l'objet de calculs beaucoup plus élaborés.