泛音是高于聲音基頻的任何共振頻率。 （泛音可能是也可能不是諧波）換句話說，泛音是高于單個聲音中最低音高的所有音高； 基本音調是最低音調。 雖然基音通常最突出，但泛音實際上存在于任何音高中，除了真正的正弦波。 各種泛音分音的相對音量或振幅是音色或聲音的個體特征的關鍵識別特征之一。

使用傅立葉分析模型，基頻和泛音一起稱為分音。 諧波，或更準確地說，諧波分音，是其頻率是基波（包括基波本身的 1 倍）的整數倍的分音。 在討論樂器的聲學行為時，這些重疊的術語會被不同地使用。 （參見下面的詞源。）傅立葉分析模型提供了不和諧分音的包含，這些分音的頻率不是基頻的整數比（例如 1.1 或 2.14179）。

當諸如吹管或撥弦之類的共振系統被激發時，許多泛音可能會與基音一起產生。 在簡單的情況下，例如對于大多數樂器，這些音調的頻率與諧波相同（或接近）。 例外的例子包括圓鼓——xxx泛音約為其基本共振頻率 1.6 倍的定音鼓、鑼和鐃鈸，以及銅管樂器。 人的聲道能夠產生高度可變的泛音振幅，稱為共振峰，它定義了不同的元音。

大多數振蕩器，從彈撥的吉他弦到吹奏的長笛，都會自然地以一系列不同的頻率振動，這些頻率被稱為正常模式。 最低的正常模式頻率稱為基頻，而較高的頻率稱為泛音。 通常，當振蕩器被激發時——例如，通過撥動吉他弦——它會同時以多個模態頻率振蕩。 因此，當演奏一個音符時，會讓人感覺聽到了高于最低頻率（基頻）的其他頻率（泛音）。

音色是使聽眾能夠區分不同樂器聲音的品質。 樂器的音色取決于它強調的泛音。 也就是說，這些泛音彼此的相對音量決定了該樂器家族聲音的特定味道、顏色或音調。 這些泛音中的每一個的強度在一個音符的持續時間內很少是恒定的。 隨著時間的推移，不同的泛音可能會以不同的速率衰減，導致每個泛音的相對強度上升或下降，而與聲音的整體音量無關。 訓練有素的耳朵甚至可以在一個音符中聽到這些變化。 這就是為什么在演奏斷奏或連奏時音符的音色可能會有所不同。

一個被驅動的非線性振蕩器，例如聲帶、吹管樂器或拉弓的小提琴弦（但不是敲擊的吉他弦或鈴）將以周期性的非正弦方式振蕩。 這會產生基頻的整數倍頻率的聲音印象，稱為諧波，或更準確地說，諧波分音。 對于大多數弦樂器和其他細長樂器（如巴松管），前幾個泛音非常接近基頻的整數倍，從而產生諧波級數的近似值。 因此，在音樂中，泛音通常被稱為泛音。 根據撥弦或拉弓的方式，可以強調不同的泛音。

但是，某些樂器中的某些泛音可能不是基頻的整數倍，因此會導致小的不和諧。 高品質樂器通常以這樣一種方式制造，即它們的單個音符不會產生不和諧的泛音。

事實上，銅管樂器的擴口端并不是為了讓樂器聲音更大，而是為了校正管長的“末端效應”，否則會使泛音與整數泛音明顯不同。 如下圖所示：

考慮一根吉他弦。 如果將其長度縮短 ?，其理想化的xxx泛音將恰好是其基音的兩倍，也許通過在第 12 品輕按吉他弦； 但是，如果檢查一根振動的琴弦，就會發現琴弦的振動并沒有齊平到琴橋和琴枕，而是兩端的琴弦“死長度”都很小。 這個死長度實際上因琴弦而異，在較粗和/或較硬的琴弦上更為明顯。