Pentru amplitudini mai mari, amplitudinea afectează perioada pendulului, cu o amplitudine mai mare care duce la o perioadă mai mare. Cu toate acestea, pentru amplitudini mici (de obicei în jur de câteva grade), amplitudinea nu are niciun efect asupra perioadei unui pendul.
Într-un pendul simplu, care poate fi modelat ca o masă punctuală la sfârșitul unui șir de masă neglijabilă și o lungime dată, amplitudinea este în mod normal doar câteva grade. Atunci când amplitudinea este mică, aceasta nu afectează perioada pendulului. Perioada pur și simplu echivalează de două ori pi ori rădăcina pătrată a lungimii pendulului împărțită de constanta gravitațională (9,81 metri pe secundă pe secundă).
Pentru un pendul real, cu toate acestea, amplitudinea este mai mare și afectează perioada pendulului. Când amplitudinea este mai mare decât câteva grade, perioada pendulului devine un integral eliptic, care poate fi aproximat printr-o serie infinită. Seria include termeni cu pătratul amplitudinii, amplitudinea celei de-a patra putere, amplitudinea celei de a șasea puteri și așa mai departe. Prin urmare, cu cât amplitudinea este mai mare, cu atât mai mulți termeni care nu sunt neglijenți apar în serie. Pe măsură ce amplitudinea pendulului crește, perioada crește.