时变系统(time-varying system)其中一或一个以上的参数值随时间而变化，从而整个特性也随时间而变化的系统。

对线性连续系统而言，当系统中有一个或一个以上的参数值随时间而变（即为时间的函数）时，其数学模型是一个变系数线性微分方程。而对线性离散系统而言，当系统中有一个或一个以上的参数值随时刻而变（即为时刻的函数）时，其数学模型则是一个变系数线性差分方程。由于对变系数微分方程及差分方程的分析求解，比对常系数微分方程及差分方程的分析求解繁难得多，故分析时变系统的信号处理功能远较分析时不变系统的相应功能复杂困难，有时甚至求不出确切解而只能求出近似解。当系统中有多个参数随时间而变时，则可能无法用解析法求解。