En este artículo, se presenta un estudio experimental numérico sobre la vibración acoplada y la frecuencia natural de vigas delgadas con una sección transversal cerrada arbitraria. Se presenta un nuevo método de matriz de transferencia dinámica para vigas delgadas, denominado TDTMM, en el dominio de la frecuencia, que expande las ventajas del método de matriz de transferencia dinámica general (GDTMM). La teoría tiene en cuenta la influencia del efecto de deformación, es decir, se consideran tanto el bimomento como la tasa de torsión de la viga, y el TDTMM se deriva al resolver las ecuaciones diferenciales de movimiento que rigen la vibración acoplada de flexión y torsión de la viga delgada. Finalmente, se presentan dos ejemplos numéricos y un ejemplo experimental que se comparan con los resultados del GDTMM y el método de elementos finitos (FEM) para validar la teoría desarrollada.