Понятие отрицательной и положительной частоты может быть показано на примере вращающегося в ту или другую сторону вектора. Частота со знаком отражает как скорость, так и направление вращения. Скорость выражена в оборотах (циклах) в секунду (герцах) или рад/с (где 1 оборот соответствует 2π радианам).

Для заданного во времени сигнала такой вектор представляет его на комплексной плоскости. Зависимость значения сигнала от времени есть лишь зависимость проекции вектора на действительную ось от времени. Поэтому понятие отрицательной частоты не может быть представлено в виде некомплексных сигналов во временной области и распространяется только на частотную.

Чтобы сигнал был представим в некомплексном виде, формула Эйлера требует равенства коэффициентов при комплексных экспонентах частот разных знаков. Несимметричность спектра равноценна наличию в сигнале гармоник, заданных только для отрицательной частоты.

Рассмотрим сигнал с девиацией частоты ${\displaystyle \pm \Delta \omega }$ относительно несущей. При переносе несущей на ноль обычным гетеродином информация искажается. Поэтому для правильной обработки необходимо использовать квадратурный гетеродин, в котором вводится дополнительный канал, позволяющий сохранить информацию о несимметричности спектра (об отрицательной частоте относительно несущей) представляя огибающую двумя равноценными сигналами: исходный сигнал становится комплексным. Получить из такого сигнала вещественный можно лишь его переносом на несущую ${\displaystyle \omega _{s}>\Delta \omega }$, иначе требуется два канала передачи.

Пример искажения сигнала при преобразовании несущей обычным гетеродином:

${\displaystyle cos\left(\omega _{s}t+\Delta \omega t\right)+2cos\left(\omega _{s}t-\Delta \omega t\right){\xrightarrow {\omega _{s}\to 0}}3cos\left(\Delta \omega t\right){\xrightarrow {\omega _{0}\to \omega _{s}}}1.5cos\left(\omega _{s}t+\Delta \omega t\right)+1.5cos\left(\omega _{s}t-\Delta \omega t\right)}$

Преобразование квадратурным гетеродином:

${\displaystyle cos\left(\omega _{s}t+\Delta \omega t\right)+2cos\left(\omega _{s}t-\Delta \omega t\right){\xrightarrow {\omega _{s}\to 0}}3cos\left(\Delta \omega t\right)-isin\left(\Delta \omega t\right){\xrightarrow {\omega _{0}\to \omega _{s}}}cos\left(\omega _{s}t+\Delta \omega t\right)+2cos\left(\omega _{s}t-\Delta \omega t\right)}$

Для частотной области таким непредставимым понятием является временная асимметрия сигналов: лишь симметричные сигналы имеют некомплексный спектр.

Нечетная симметрия синусоиды во времени, в частотной области представлена сменой знака частоты: ${\displaystyle S(f)=-S(-f)}$, а значения косинуса не связаны со знаком частоты.

Таким образом, понятие отрицательной частоты столь же оправданно, как и понятие отрицательного времени. Наглядное представление вращающегося в разные стороны вектора можно получить на экране осциллографа, подавая синус на вертикальные, а косинус на горизонтальные пластины и меняя полуось времени (знак синуса).