Il suono è dato dalla vibrazione di un corpo in oscillazione che è chiamato sorgente. Tale vibrazione provoca a sua volta le oscillazioni delle particelle (atomi e molecole) nel mezzo. Le oscillazioni sono spostamenti delle particelle, intorno alla posizione di riposo e lungo la direzione di propagazione dell'onda; tali particelle, iniziando ad oscillare, trasmettono il movimento alle altre particelle vicine e queste a loro volta ad altre ancora; in questo modo, un semplice movimento vibratorio si propaga meccanicamente dando vita all'onda sonora (o onda acustica), che è un'onda longitudinale. Quando questa vibrazione, che si propaga nell'aria, raggiunge l'orecchio, quest’ultimo è responsabile della creazione di una sensazione "uditiva" direttamente correlata alla natura della vibrazione.

Per studiare le onde sonore è possibile avvalersi un supporto visivo, utilizzando un grafico cartesiano come quello della figura soprastante, riportante il tempo (t) sull'asse delle ascisse, e gli spostamenti delle particelle (s) su quello delle ordinate.

Il periodo, che graficamente è il segmento tra due creste, è il tempo impiegato dalla particella per tornare nello stesso punto dopo aver cominciato lo spostamento; esso indica cioè la durata di una oscillazione completa. La distanza dalla cresta all'asse delle ascisse indica, invece, l'ampiezza del movimento, in altre parole la distanza massima percorsa dalla particella dalla sua posizione di riposo durante l'oscillazione. Tuttavia, sebbene il periodo e l'ampiezza siano due grandezze che da sole sarebbero sufficienti per descrivere le caratteristiche di un'onda, non sono frequentemente utilizzate, quando si sta trattando di un'onda sonora in quanto si preferisce usare altre grandezze da queste derivate.

Dal numero di periodi fatti in un secondo si ottiene la frequenza, misurata in hertz, che indica il numero d'oscillazioni compiute dalla particella in un secondo.

Per esempio, nella figura sottostante è rappresentata l'onda dovuta alla nota La della seconda ottava che ha una frequenza di 220 Hz,

mentre nella seguente figura è rappresentata l'onda dovuta alla nota La della terza ottava che ha una frequenza di 440 Hz.

Si nota subito che al raddoppiare della frequenza, raddoppia il numero delle oscillazioni.

Alla frequenza è legata l'altezza, cioè quella qualità che fa distinguere un suono acuto da uno grave: tanto più numerose sono le oscillazioni in un secondo, tanto più è acuto il suono.

Perché il nostro orecchio percepisca un ‘onda elastica come un suono è necessario che la sua frequenza sia compresa tra 20 e 20000 Hz. Al di sotto abbiamo gli infrasuoni, al di sopra gli ultrasuoni. Il sonar, ma anche i delfini ed i pipistrelli percepiscono gli ultrasuoni, mentre gli elefanti percepiscono gli infrasuoni.

Dall'ampiezza dell'onda, invece, si ottiene l'intensità, che nel caso dell'onda sonora è intesa come pressione esercitata dalla stessa su una superficie: se, infatti, l'ampiezza  misura lo spazio, tanto più sarà estesa, tanto maggiore sarà la pressione esercitata sulle particelle vicine e dunque pure la forza esercitata contro un ostacolo; l’unità di misura d'intensità delle onde sonore è il decibel.

L’intensità è quel carattere che fa distinguere i suoni forti da quelli deboli; è la quantità di energia che nell'unità di tempo attraversa la sezione unitaria posta perpendicolarmente alla direzione di propagazione I = P/S (W/m2).

Nella figura sottostante si possono osservare tre suoni che hanno le stesse vibrazioni al secondo, ma un'ampiezza assai diversa.

Al tracciato rosso corrisponde una piccola ampiezza e, quindi, un volume basso; al tracciato verde una mezza ampiezza e, perciò, un volume mezzo forte; al tracciato blu una grande ampiezza e, di conseguenza, un volume forte o fortissimo.

Ad esempio una frequenza di 1000Hz è udibile se la potenza vale almeno

l₀ = 10 -12 W/m2 e si avverte dolore se la potenza raggiunge o supera l_d = 10 W/m2.

Inoltre, caratteristica delle onde sonore è la forma d'onda stessa, che rende in gran parte ragione delle differenze cosiddette di timbro che si percepiscono tra diverse tipologie di suono.

Il timbro è la qualità che distingue un suono da un altro, è la stessa nota emessa da due strumenti diversi. Il timbro dipende dalla forma dell'onda sonora, determinata dalla sovrapposizione delle onde sinusoidali caratterizzate dai suoni fondamentali e dai loro armonici. Dal punto di vista della produzione del suono, il timbro è determinato dalla sorgente del suono e dalla maniera in cui questa viene posta in oscillazione. L’onda di un suono qualunque non è sinusoidale, ma ha una forma tipica dello strumento o della voce che lo ha emesso.

Nella figura sottostante si possono osservare le oscillazioni dovute a tre suoni aventi la stessa altezza, la stessa durata e la medesima intensità, ma eseguiti da tre strumenti diversi.

Le oscillazioni prodotte sono visibilmente differenti in quanto ogni strumento ha la propria voce.

Per capire meglio questi concetti, è opportuno analizzare il suono in un laboratorio.