商用電源周波数
日本の商用電源周波数
日本国内には、交流電源の周波数について、東日本の50ヘルツ（hertz; 以下、Hzと表記）と西日本の60Hzの相違がある。ひとつの国の中で 50Hz と 60Hz の独立した系統を有し、かつ周波数変換施設で連係しているのは日本のみである。
これは明治時代に、アメリカ合衆国での議論（電流戦争）に触発されて起こった、東京電燈と大阪電燈との間の直流・交流論争がきっかけであった。
関東では、1887年から直流送電を行っていた東京電燈が、交流の優位性の高まりに応じて交流送電への転換を決めた。そこで、50Hz仕様のドイツ・AEG製発電機 (AC 3kV 265kVA) を導入し、1893年に浅草火力発電所を稼動させた。関東大震災の復旧をきっかけに浅草火力発電所との系統連係の必要性から東京電燈管内は 交流送電 50Hzに統一されていった。しかし関西では、1888年に設立された大阪電燈が当初から交流送電を選択し、60Hz仕様の米・GE製発電機 (AC 2.3kV 150kW) を採用した。これらを中心に、次第に各地の電力供給が集約されていった結果、東西の周波数の違いが形成された。なお、第二次世界大戦直後、復興にあわせて商用電源周波数を統一しようと言う構想もあるにはあった。なお、一国内で周波数が違う事から、どちらでも使えるように周波数フリー（電圧フリーとなっている場合も多い）の電気機器が多く設計・製造販売されており、電圧が同じ100Vあるいは変圧器を使えば、どちらの周波数の国でも使用が可能である。また、最近ではあまり見られないが、スイッチ等により周波数切り替えができる機器もある。
現在の日本において供給側にとっては相互融通の点からは周波数を統一する方が望ましいが、それには一方あるいは両方の地域の発電機・変圧器の交換のみならず取引計器である電力量計をすべて一斉に交換しなければならない。その他、周波数変更の際に停電が伴ったり、さらに周波数に依存する機器（後述）を全て交換するか対策を施す必要がある。
東西間での周波数変換による相互融通
沖縄電力を除く各電力会社間では電気の相互融通を行っているが、異なる周波数の電力会社間での相互融通のために、50Hzと60Hzの周波数変換を行う周波数変換所が設けられている。電力会社間の相互融通のための周波数変換所としては電源開発の佐久間周波数変換所、東京電力の新信濃変電所、中部電力の東清水変電所の3箇所がある。融通可能な電力は佐久間変電所は最高30万kW、新信濃変電所60万kW、東清水変電所10万kWで、東側が154kV、西側が275kVで連系される。2011年3月現在の日本で50Hz・60Hz間で周波数変換ができる変電所は上記3変電所のみで、両周波数間で融通できる最大電力は100万kWである。
この状況は電力業界で認識されていたものの、発電所を建設するに比べ多額の投資を要する（30万kW周波数変換所の建設には、約700億円と10年程度が必要とされる）事が問題とされている。しかし、周波数を1つに統一していくべきで、これは数十年以上前から専門家の間で指摘されていた日本の電力業界全般における根本的な問題だとする世論がある。
2011年（平成23年）の福島第一原子力発電所事故に次いで、日本の原子力発電所における原子炉の危険性があるとの指摘がなされたため、原子力発電所の発電が相次いで停止に追い込まれた。これによって日本各地で電力不足に陥り、東京電力が発電所の被災により輪番停電を実施した事から、様々な悪影響も発生した。北海道電力、中部電力、関西電力、四国電力、九州電力も、電力不足を理由にした節電呼びかけや警告を行った。この電力不足の原因を、東西で電源周波数が異なる事による融通可能な電力量の少なさとする意見がある。
こうした中、2013年2月に東清水変電所が30万kWの本格運用を開始し、東西間で融通できる電力は120万kWとなった。
青函トンネル送電線
北海道電力も、かつては沖縄同様、独立系であったが、青函トンネル工事時に、合わせて東北電力との電力幹線の接続が行われた。
しかし、問題は青函トンネルが海底トンネルであったことで、交流で大電力を送ると、電磁誘導効果によりトンネル内で漏電が発生する可能性が高かった。この為、青函トンネル送電線は直流送電となっており、青森方と函館方にそれぞれ、整流・発振所が設けられている。
電化製品について
主な電気製品の周波数の対応についての一般例を挙げる。
周波数が違うと利用できないもの
インバータ内蔵製品・50/60Hz切替スイッチ付の製品は下記に当てはまらない。なお、現在市販されている家電製品では殆どに対策が施されており、50/60Hzの違いに関係なく使える。
備考
上記のように、電化製品には電源周波数を指定して設計・製造されているものがある。このような製品では、周波数の異なる地域で利用する際には部品交換や改修が必要となる。また、改修に対応できず、買い換えを余儀なくされることもある（製品によっては改修するより新規購入の方が安価である場合も考えられる）。
なお、最近の電子レンジや蛍光灯照明器具などの製品には、高効率化・低消費電力化などを目的にインバータを用いて製品内部で周波数変換しているものも多くある。これらは一般に電源周波数に関係なく使用できる（いわゆる「ヘルツフリー」）。
このため、引越し（例えば東京から大阪）の際には、利用している製品の表示（銘板）や取扱説明書で対応周波数を確認し、引越し後にそのまま利用できるか、あるいは改修が必要か確認することが重要である。「50/60Hz」と記載されていれば、そのままか、あるいは周波数切り替えスイッチで切り替えることで、どちらの周波数でも利用できる。
電動機を搭載した機器の場合、50Hz・200V、60Hz 200/220Vという表記をしたものが一般的であるが、極まれに60Hz・200V時に起動不良問題が起こる。これはコイルのインピーダンスが周波数に反比例し入力電流が減少し、起動トルクが低下するためである。電源電圧を220Vに近くする、プーリーやギヤ比を換える、あるいは60Hz用に設計した機器を使うなどの配慮が必要である。
なお、乗用車などで交流100Vの家電品を使用可能にする車載用インバータ（DC12/24V→AC100Vへの変換器）の中には、比較的小出力（概ね300W以下）のものには、電源周波数55Hzのものも多いが、これは国内の商用電源周波数50Hzと60Hzの中間を取っており、比較的低消費電力の製品（おおむね150W以下で、ノートパソコンや小型のテレビ・照明・ゲーム機・電気カミソリなどの低電力の理美容器具など）で、50/60Hz表示の製品に限って使用するなどの条件がある。