任何聲音都是由振動造成。特定音高取決於特定振動速度，這振動速度我們用「頻率」（frequency）來度量，方法是測量其每秒鐘振動的次數。例如今天的定音標準：A＝440，指的就是每秒鐘振動440次的那個頻率之音高。這個度量方法的單位叫做「赫茲」（hertz），縮寫為“Hz”。我們知道最單純的幾種音程都有著整數比的頻率，同度（同音）有著最簡單的比例1：1，兩個同樣音高的音，它們之間頻率的比例就是1：1。意即，它倆震動的頻率完全相同。再來則是八度，一個特定音高和比它低八度的音，頻率比例是2：1；例如二條質量、張力相同的絃，長度長一倍的那條絃震動頻率會是其一半長度那條的1/2，因此在音高上低一個八度；反之，一半長度的那條絃所發出的音高會比它一倍長度那條高一個八度。木管樂器也是如此，一半管長者會比其一倍管長者高一個八度，二倍長的則會比其一半長度者低一個八度。
 
這些簡單音程之所以彼此之間呈現如此單純的整數比例關係，都是因為那稱為「泛音列」的音響現象。任何透過天然物質介面發出的聲音都會產生泛音――亦即在基礎音震動之時，在特定的比例上所生成的諸般頻率。事實上就連聲音的質地和色彩都和泛音有關，例如不同樂器之間（好比小提琴和雙簧管的音色差異），就是泛音列中不同泛音的相對強度差異所致。稍加深想就可以知道，泛音列在音樂當中具有多麼舉足輕重的地位，而且泛音列的延伸是無止境的，遠超過人類聽覺的極限。圖例1顯示以C為基礎音，在四個八度之內的泛音。注意標示箭頭的音表示其雖接近我們慣用音階的該音高，卻會向箭頭方向偏移。因此，任何一位巴洛克小號演奏家都會告訴你，在他們的樂器上，第7和第14泛音的B♭以及第13泛音的A會偏低，第11泛音的F則會偏高。
 
當一個特定頻率的音高響起時，所有的這些泛音也跟著響起， 有些多些，有些少些。許多世紀以來的經驗告訴我們，當我們一同演奏（合奏）時，我們會希望我們聲音的疊合是吻合泛音列最低階幾個頻率比例的。試想若是1：1的同音齊奏，或者2：1的八度音程不在完全正確的比例上，聽起來會多可怕地不和諧，也就是明顯的「俗稱」之「音不準」。同音或八度音程的比例向無爭議，不過， 從下一個整數比開始，事情就開始變得複雜了。