Спектральная плотность мощности можно определить по его корреляционной функции на основании следующей теоремы Минер – Хичена:
Спектральная плотность мощности
стационарного случайного процесса является преобразованием Фурье от его корреляционной функции:

Из этой теоремы вытекает ряд следствий:
1. Справедливо преобразование:
(*)
2. Значение
на нулевой частоте равно интегралу от корреляционной функции: 
3. Т.к.
неотрицательна, то из формулы (*) следует, что корреляционная функция случайных процессов могут быть только такие, которые имеют положительные преобразования Фурье; подобные функции называются положительно-определенными.
Формулы для
и
можно записать в тригонометрической форме, если учесть, что
так же как и
является четной функцией:

Аналогичные соотношения существуют между нормированными функциями корреляции
и нормированным энергетическим спектром
:

Для одностороннего спектра:







