El sonido varía de tono bajo a alto en relación directa con la frecuencia de la onda de sonido. Las ondas de sonido oscilan, y la cantidad de veces por segundo que una onda de sonido oscila se conoce como su frecuencia. Una frecuencia más alta produce un tono más alto, mientras que una frecuencia más baja produce un tono más bajo.
Las ondas de sonido son análogas a las ondulaciones creadas en un estanque de una piedra lanzada; la distancia entre las ondas es representativa de la frecuencia, o el tono, de la onda de sonido. Más ondas que se mueven más allá de un área determinada en el transcurso de un segundo serían proporcionales con un tono más alto, mientras que menos ondas indicarían un tono más bajo.
Otro ejemplo de la relación de frecuencia y tono es el efecto Doppler. Este fenómeno ocurre cuando una fuente de sonido, o el oyente, está en movimiento y también ocurre cuando ambos se mueven, de acuerdo con About.com. A medida que una fuente de sonido en movimiento se mueve hacia un oyente, o al revés, las ondas de sonido principales están un poco más juntas, y cuando la fuente o el oyente pasa, las ondas de sonido que se arrastran se separan más. Esto se observa cuando un tren o una ambulancia pasa por una ubicación particular, ya que el sonido produce un tono cada vez más alto a medida que se acerca, y luego un tono cada vez más bajo a medida que se aleja.