目前对固体和结构系统的研究主要涉及的是对其平衡状态的研究，平衡状态可以用等价的能量原理来描述，但是在许多应用中存在着系统的不平衡状态，或者系统在平衡与不平衡之间发生转换，系统的不平衡状态是不能用能量原理来描述的，但可以用正交原理描述。

这里从系统的能量原理出发，给出系统的平衡方程、平衡的临界方程，进而给出不平衡方程。不平衡方程体现了存在于系统中的正交原理，同时正交原理也适用于描述系统的不连续条件。作为能量原理的延伸，正交原理适用于一切不平衡状态的分析，可应用于固体和结构的广义失稳问题，如机构位移、屈曲、松驰等等。正交原理也可应用于其它不平衡或不连续的问题。