I Fourier-analysen er en “tone” (en sinusbølge) i en lyd, som (normalt) er højere i frekvens og lavere i lydstyrke end grundtonen, hvoraf sidstnævnte (normalt) bestemmer lytterens opfattelse af tonehøjden. Overtoner bidrager til opfattelsen af klangfarve.
Harmoniske toner er en delmængde af overtoner. Forvirrende nok kaldes efter den første harmoniske, som er grundtonen, den anden harmoniske for den første overtone, den tredje harmoniske for den anden overtone og så videre. De fleste akustiske musikinstrumenter, der frembringer en bestemt stemt tonehøjde (dvs. ikke trommer eller støjere), har overtoner, som alle passer ind i den harmoniske serie. De største undtagelser er klokker og klokkespil, som normalt producerer flere overlappende sæt af overtoner, hvoraf nogle er ikke-harmoniske i forhold til grundtonen. Disse kan påvirke opfattelsen af en klokkes eller et klokkespils tonehøjde på mærkelige måder. Derfor er syntesemetoder som ringmodulation og frekvensmodulation gode til at frembringe klokkelignende lyde, fordi de skaber et sæt af ikke-harmoniske overtoner, der kan efterligne en klokke.
Instrumenter med ikke-stemt tonehøjde som f.eks. trommer producerer en “spray” af overtoner, der er centreret omkring de forskellige vibrationsformer i trommeskindet eller -overfladen. En gruppe af tæt sammenhobede overtoner har en tendens til at blive opfattet som støj. I teorien har hvid støj en overtone ved hver mulig frekvens.