Harmoniczną tę można obliczyć, rozkładając przebieg za członem liniowym za pomocą szeregu Fouriera (zakłada się przy tym, że sygnał wychodzący z członu nieliniowego, po przejściu przez człon liniowy, będzie miał kształt sinusoidalny).
Niech dana będzie charakterystyka statyczna członu nieliniowego Zgodnie z powyższymi rozważaniami jeśli to można podać funkcję opisującą: która będzie opisywać człon nieliniowy. Funkcja taka dana będzie liczbą zespoloną i posiada się przy tym jej część rzeczywistą daną zależnością:
oraz część urojoną daną zależnością:
W niektórych przypadkach funkcja opisująca ulega uproszczeniu, gdyż nie zależy od a jedynie od amplitudy jeśli nadto charakterystyki są jednoznaczne to część urojona (nieliniowość nie skutkuje wówczas przesunięciem fazy).
Metoda funkcji opisującej nie określa żadnych warunków stabilności (ani koniecznych, ani dostatecznych), gdyż jest metodą przybliżoną.