连续系统是系统状态随时间作平滑连续变化的动态系统。包括由于数据采集是在离散时间点上进行而导致的非连续变化。连续系统可用一组微分方程来描述。当微分方程的系数为常数时称为定常系统，当系数随时间而变化时则称为时变系统。这类系统的数学模型包括连续模型（微分方程等）、离散时间模型（差分方程等）及连续-离散混合模型。

非线性系统是用非线性常微分方程（组）描述的系统。描述的微分方程不仅含有状态变量及其各阶导数的线性组合，也含有非线性项。其非线性特性主要表现在：（1）线性系统同时满足均匀性与叠加性。线性方程必定有解，并且其解为零输人响应和零状态响应之和。非线性系统则不具有这些特征，即对非线性系统，通常叠加性原理不成立，非线性方程通常没有解析表达形式的解。（2）给定一个线性系统，对于不同的初始状态，它只有一种类型的运动。但对于非线性定常自由系统则不然，初始状态不同，它对应的运动类型可以不一样。非线性系统有三种类型的运动，即稳定运动、不稳定运动和周期运动。