Lorsque le battant de la cloche frappe ses côtés, il les fait vibrer, créant une perturbation de l'équilibre de l'air entourant la cloche. Cette perturbation se déplace dans l'air sous forme d'onde que les humains appellent le son.
Le son voyage comme une onde longitudinale. L'énergie sonore se déplace en faisant vibrer des molécules. Lorsqu'une cloche fléchit, elle attire les particules environnantes, créant une baisse de pression pour attirer plus de particules. Chaque molécule transmet la vibration à la suivante entre la cloche et l'oreille de l'auditeur. Cependant, si elle devait sonner dans l'espace, où il n'y a pas d'air, la cloche qui sonne n'aurait aucune particule à déplacer et ne ferait donc aucun son.
Selon le National Park Service, le travail de Gary Koopmann permet d'entendre le son de la Liberty Bell, sonné pour la dernière fois en 1846, sans provoquer d'autres fissures dans cet artefact historique. Koopman et ses étudiants de Penn State ont recréé la forme de la cloche et ses sons à l'aide de formules et de modélisation informatique. Le Park Service estime que le modèle est suffisamment précis pour inclure des fichiers MP3 de la cloche ininterrompue et fissurée sur son site Web.
