Cuando la clapeta de la campana golpea sus lados, hace que vibren, creando una perturbación en el equilibrio del aire que rodea la campana. Esta perturbación viaja a través del aire en forma de onda. que los humanos conocen como sonido.
El sonido viaja como una onda longitudinal. La energía del sonido se mueve al vibrar las moléculas. Cuando una campana se flexiona hacia afuera, arrastra las partículas circundantes, creando una caída en la presión para tirar más partículas. Cada molécula pasa la vibración a la siguiente entre la campana y el oído del oyente. Sin embargo, si fuera a sonar en el espacio, donde no hay aire, el timbre no tendría partículas para moverse y, por lo tanto, no haría ningún sonido.
Según el Servicio de Parques Nacionales, el trabajo de Gary Koopmann hace posible escuchar el sonido de la Campana de la Libertad, que sonó por última vez en 1846, sin causar más grietas en este artefacto histórico. Koopman y sus estudiantes en Penn State han recreado la forma de la campana y sus sonidos utilizando fórmulas y modelos de computadora. El Servicio de Parques cree que el modelo es lo suficientemente exacto como para incluir archivos MP3 de la campana intacta y agrietada en su sitio web.