音頻分析儀具有噪聲過濾功能，可以匹配聲音的頻段特征，以便準確測量聲音并將其轉換為定量的性能指標。它還使用振蕩器來精確測量和分析失真以及算術函數，以對測量的聲音進行信號分析。

典型的音頻分析儀配備了振蕩器和失真計，許多分析儀可以通過為每個頻段配置數字濾波器來消除噪聲來測量失真。許多音頻分析儀產品在信號處理部分使用DSP，并具有使用平均和諧波分析濾波器去除噪聲等功能。

一些音頻分析儀可以測量互調失真。測量互調失真的方法有兩種：SMPTE 方法和 CCIF 方法。

SMPTE方法將兩個不同頻率的混合波添加到非測量對象上，并測量諧波兩側產生的失真。另一方面，CCIF 方法與 SMPTE 方法的不同之處在于，CCIF 方法使用兩個彼此接近且幅度相同的頻率，并通過兩個頻率之間的差異來測量信號中出現的失真。