Quando um instrumento musical produz uma determinada nota, ele produz não apenas o som da frequência fundamental, que dá a qualidade de tonalidade, mas também o de frequências harmônicas múltiplas da fundamental. Se não fosse assim, não haveria diferença entre o som de instrumentos diferentes. É a proporção dos harmônicos presentes no som produzido por cada tipo ou qualidade de instrumento que os diferencia, dando-lhes sua qualidade de timbre. A mesma nota tocada em instrumentos diferentes soará com timbres diferentes pelo fato do som gerado por cada instrumento conter os harmônicos do tom fundamental em proporções diferentes. Essas proporções são características de cada tipo de instrumento, e, para o ouvido mais acurado, características de cada modelo ou exemplar de instrumento. O som produzido por instrumentos de corda geralmente possuem todos os múltiplos da frequência fundamental como componentes, enquanto alguns instrumentos de sopro, que possuem tubo de ressonância aberto num extremo e fechado no outro, produzem som que contém apenas os harmônicos ímpares. Dessa forma, o som produzido por um clarinete contém quase que somente harmônicos ímpares; já no som de uma flauta, o primeiro e o segundo harmônico estão presentes (praticamente só eles).