轉軸幾何的中心運動軌跡，稱之為軸心軌跡。由于轉子存在撓曲，在不同的軸向位置測量，軸心軌跡形狀和幅值并不相同，我們在這里討論的軸心軌跡是指軸瓦附近的轉軸軸心軌跡，即軸頸的軸心軌跡。測量軸心軌跡必須安裝兩個電渦流振動傳感器，而且兩個振動傳感器應互為90度角。以往測量軸心軌跡多采用示波器，將x、y方向兩個渦流振動傳感器輸出的振動信號，輸入到示波器的x、y軸輸入端，將示波器的x、y軸放大倍數調整一致（輸入標準信號進行校核），在示波器上即可以呈現實際軸心軌跡。

兩個幅值相等的正弦變化，其起始相位相差90°的振動信號的里薩爾圖，是一個圓，因此軸心軌跡實質上是兩個互為90°測點的轉軸相對振動的矢量疊加。

目前測量軸心軌跡，如配有MLI3000振動監測儀，按說明書進行操作，通過專用軟件直接在電腦上顯示相位測點的軸心軌跡，測量手續會顯著簡化。轉軸振動中所含的諧波頻率及其分量值不同，軸心軌跡的形狀也就不同。通過這些不同形狀的軸心軌跡圖形可以獲得轉子彎曲、不平衡、軸瓦失穩、動靜摩擦等大致信息。從軸心軌跡形成原理可知，軌跡的x和y方向幅度，代表了軸振動x和y方向的振幅，顯然其振幅值是與激振力成正比，而與軸頸支撐油膜剛度成反比的。X和y方向振動信號中含有不同頻率振動分量，構成不同的軌跡形狀。目前不少資料將軸心軌跡診斷功能夸大了，實際上該功能提供的故障特征信息與振動波形類似，它沒有頻譜圖直觀、可靠，不能直接提供量值概念。產生這種現象的原因是采用了反向推理思維模式，將振動信號特征與故障簡答對應，因而診斷結果并不可靠。

測量軸心軌跡的針對信號是從電渦流振動傳感器的前置器輸出的，其輸出信號除了包含有轉軸振動位移外，還包含了測點處轉軸晃擺值。像測量轉軸振動一樣，應將晃擺值扣除。但是從軸心軌跡扣除晃擺值目前還比較麻煩，當轉軸原始晃擺值較大時，軸心軌跡大小、形狀會產生虛假現象，給判斷故障帶來誤差，因此在選取測點軸向位置時，應盡可能選在轉軸晃擺值較小的位置上。