Los sistemas de orden superior pueden tener también una respuesta transitoria no monótona. Algún tipo de sistemas tiene una respuesta típica oscilatoria. La esencia de este comportamiento reside en el intercambio mutuo de energía entre las diferentes formas (acumuladores). Por ejemplo en caso de un péndulo suspendido, una energía potencial se transforma en una energía cinética, y viceversa, en el caso del péndulo de torsión, la energía de deformación elástica se transforma en una energía cinética, y viceversa. La característica oscilatoria se puede encontrar en los sistemas mecánicos, donde tenemos una inercia (masa o cantidad de movimiento), elasticidad (resorte u otro deformación reversible) y una amortiguación. Comúnmente, el objetivo del sistema de control es aumentar la amortiguación (por ejemplo, amortiguación activa de transporte o en el asiento del conductor, la optimización de movimiento de la grúa con respecto a cancelar oscilaciones). Los circuitos eléctricos, compuestos de inductores, condensadores y resistencias también son susceptibles a la oscilación. Las zonas de agua grandes son por lo general también oscilatorias. La oscilación, aunque inestable, a menudo es causada por una realimentación en los sistemas complejos.
La conexión en serie de subsistemas puede estar compuesta no sólo de sistemas estáticos, sino también de sistemas astáticos o una combinación de ambos.