Le son varie du grave au aigu en relation directe avec la fréquence de l'onde sonore. Les ondes sonores oscillent, et le nombre de fois par seconde qu'une onde sonore oscille est appelé sa fréquence. Une fréquence plus élevée produit une hauteur de ton plus élevée, tandis qu'une fréquence plus basse entraîne une hauteur de ton plus faible.
Les ondes sonores sont analogues aux ondulations créées sur un étang à partir d'une pierre lancée ; la distance entre les ondulations est représentative de la fréquence, ou la hauteur, de l'onde sonore. Plus d'ondulations passant devant une zone donnée au cours d'une seconde seraient proportionnelles à un ton plus élevé, tandis que moins d'ondulations indiqueraient un ton plus faible.
Un autre exemple de la relation fréquence/hauteur est l'effet Doppler. Ce phénomène se produit lorsqu'une source sonore, ou l'auditeur, est en mouvement et se produit également lorsque les deux sont en mouvement, selon About.com. Lorsqu'une source sonore en mouvement se déplace vers un auditeur, ou l'inverse, les ondes sonores principales sont légèrement plus rapprochées, et lorsque la source ou l'auditeur passe, les ondes sonores secondaires s'écartent davantage. Ceci est observé lorsqu'un train ou une ambulance passe à un endroit particulier, car le son produit une tonalité régulièrement plus élevée à mesure qu'il s'approche, puis une tonalité progressivement plus basse à mesure qu'il s'éloigne.
