Искажением называется отклонение формы усиленного сигнала на выходе от формы сигнала, подаваемого на вход. Различают линейные искажения и нелинейные.
Линейные обусловлены влиянием линейных элементов схемы (индуктивностей, емкостей). Эти искажения бывают трех видов: частотные, фазовые, переходные.
Частотные искажения связаны с неидеальностью АЧХ усилителя (рис.2). На краях полосы пропускания имеются спады усиления. Поэтому при усилении входного сигнала сложной формы, состоящего из набора гармонических составляющих разных частот, не все эти спектральные составляющие будут усиливаться в одинаковое число раз. Это приведет к изменению формы выходного сигнала по отношению к форме входного, т.е. к искажениям.
Частотным искажениям подвержены сигналы сложной формы. Гармоническое колебание не подвержено.
Мерой частотных искажений является коэффициент частотных искажений:
(7)
(
- коэффициент усиления на средних частотах, 
- на какой-либо частоте)
Обычно 
задается на граничных частотах:
, (8)
. (9)
выражают в относительных единицах или в децибелах
.
В большинстве случаев полоса пропускания усилителя определяется по уровню частотных искажений на верхней и нижней частотах равной 3 дБ:
.
Это соответствует уменьшению коэффициента усиления напряжения и тока на граничных частотах до уровня
(
- значение на средних частотах) и падению выходной мощности в 2 раза по сравнению с ее значением на средних частотах.
В усилителях звуковых сигналов частотные искажения воспринимаются на слух как изменение тембра (высоты тона). Допустимое значение на граничных частотах в усилителях звуковой частоты около 3 дБ (1,41 отн. единиц), для аппаратуры высокого класса – не более 0,1 дБ.
Фазовые искажения являются следствием неидеальности ФЧХ усилителя, т.е. ее нелинейностью в области нижних и верхних частот.
Реальная ФЧХ нелинейна, поэтому время запаздывания различных гармонических составляющих сигнала на выходе относительно сигнала на входе будет различным. Суммирование таких гармоник на выходе даст сигнал, отличный по форме от входного, т.е. появляется искажение.
На слух фазовые искажения не воспринимаются. Обычно о фазовых искажениях говорят в случаях усиления видеосигналов (телевидение, осциллография) и для фазометрических систем.
Переходные искажения представляют собой изменение формы импульсного сигнала в усилителях (рис. 6), обусловленное действием реактивных элементов (емкостей, индуктивностей).
Нелинейные искажения
Нелинейными искажениями называются изменения формы сигнала в усилителях, вызванные наличием в схеме усилителя нелинейных элементов. Активные элементы усилителя (транзисторы, микросхемы) обладают нелинейными ВАХ. Нелинейность особенно заметно проявляется при работе с сигналами большой величины. Это является основной причиной нелинейных искажений в усилителях. В усилителях, содержащих трансформаторы, возникают дополнительно существенные нелинейные искажения, обусловленные нелинейностью характеристик намагничивания сердечников.
Предположим, что на вход усилительного каскада на биполярном транзисторе подается синусоидальный сигнал от источника ЭДС, причем входное сопротивление усилителя гораздо больше внутреннего сопротивления генератора
(10)
Поэтому
. (11)
Изобразим характеристику прямой передачи транзистора 
(она нелинейна):
Рис. 10
По кривой 3 видно, что входной коллекторный ток не является синусоидальным. Искажения его формы зависят от вида ВАХ транзистора.
Выходной ток заметно отличается по форме от синусоидального, т.е. содержит высшие гармоники.
Появление на выходе усилителя новых спектральных составляющих – гармоник более высокого порядка, которых не было в спектре входного сигнала, характерная особенность нелинейных искажений.
Нелинейные искажения оцениваются коэффициентом гармоник 
(важный технический показатель усилителя). Он равен отношению среднеквадратичной суммы действующих или амплитудных значений напряжения (тока) высших гармоник сигнала, появляющихся в результате нелинейных искажений, к действующему или амплитудному значению напряжения (тока) основной частоты:
(12)
Иногда используются коэффициенты отдельных гармоник:
; 
… (13)
В усилителях звуковых сигналов нелинейные искажения приводят к хрипу, дребезжанию. При 
они почти незаметны.
В высококачественных усилителях звуковых частот 
.
В усилителях измерительной аппаратуры составляет десятые, сотые доли процента. В усилителях многоканальной связи – сотые, тысячные доли процента (во избежание взаимных помех каналов).