Se dice que un rotor está deformado cuando pierde su simetría con respecto a su eje de giro. La deformación puede tener su origen en dilataciones térmicas o sobrecargas radiales y axiales. Un eje deformado se manifiesta en el espectro a la frecuencia de giro del eje. Sin embargo a diferencia del desequilibrio se detectará una vibración axial significativa, cuyo espectro de frecuencias asociado presentará, acompañando al primer armónico de la velocidad de giro, un segundo armónico. Si se intenta su equilibrado, normalmente es necesario un gran peso de corrección.

La presencia de vibración axial no es exclusiva del eje deformado, sino que también se encuentra en el desequilibrio de ejes en voladizo y en la desalineación en acoplamientos o rodamientos. El parámetro que nos ayudaría a dar un diagnóstico más preciso, como ocurre en mucho otros casos es la fase.

Es necesario realizar lecturas en la dirección axial en ambos cojinetes de apoyo. Si hay un desfase de 180° nos indicará que el eje está deformado. Por otro lado, en la mayoría de los casos de ejes deformados, las lecturas de fase en las direcciones horizontal y vertical de ambos cojinetes coinciden.