自然界的各种声波，都不是单一频率的正弦波，而是包含多种不同频率的复合波。
例如，弹钢琴时弹下某个琴键，发出的是220Hz（赫兹）的声波，这个声波中，220Hz只是其中振动幅度最大、频率最低的部分，我们称之为“基波”。除此之外，还会含有其他频率（一般为220Hz的整数倍）的成分，这些440Hz、660Hz、880Hz、……的成分叫做“谐波”，包括奇次谐波以及偶次谐波。
声波中，基波振幅最大，决定着声音音调的高低以及响度的大小。而谐波振幅较小，不影响音调和响度，但是会影响银色。例如，奇次谐波成分更多的声音，听起来冷艳清丽，而偶次谐波成分更多的声音，听起来温暖细腻。
不同乐器发出同一音阶（同一基波频率）的声音，虽然听起来音调（音高）相同，但音色差异较大，原因很简答：它们的基波频率相同，因此音调一致，但包含的谐波成分差异较大------不同乐器的声音中，包含的谐波种类不同（有的奇次谐波更多，有的偶次谐波更多）、每一种谐波的振幅也不同，正是这些谐波的差异，导致了音色的差别。表现在波形上，不同乐器同一音阶的声音的波形主轮廓一致，但波形的细节差异很大。
你一定听说过“电子音乐”、“MIDI音乐”、电子琴这些说法吧。电子乐的原理，就是将各种实际乐器的声音录下来，将基波和谐波分别进行分析，记录下基波和谐波的频率值、振幅值，然后讲这些信息记录到数据库（存储芯片）中，演奏时，根据需要调取这些信息，将不同频率的基波和谐波，根据这些信息的要求调整振幅重新合成，就能重新获得几乎完全一样的音色来。所以，你会发现电子琴可以模拟出惟妙惟肖的数十、上百种不同乐器的声音。这种技术，甚至可以创造出自然界不存在的乐器才能发出的独特声音，还可以通过计算机编程智能编曲，非常方便高效。搞录音技术、音乐制作的专业人士，必须懂得上述常识以及技术。