如果阻尼比
，稱為過阻尼情形(Overdamped
case)或大阻尼情形。此時特徵根為兩不等實根，即
所以振動方程之解為
其中
和
為兩積分常數，由初始條件確定。此時物體的運動情形類似臨界阻尼情形。但過阻
尼比臨界阻尼晚回到平衡位置，這是因為過阻尼的阻尼力較臨界阻尼大，所以物體較慢趨於平衡。
圖1所示為各種阻尼和無阻尼自由振動的比較，圖中的初始條件為
，
。
圖1 各種阻尼與無阻尼自由振動之比較