音樂聲學是研究樂音和樂律的物理問題的科學。
對樂器和人的發音原理的研究是從激勵器、共鳴器、輻射器三大部件來入手，以求得最高的發音效率和優美的音色。簡單的響器，其激勵、共鳴、輻射合為一體，如鑼;電子合成樂器則用電路來模仿激勵器和共鳴器，輻射器就是揚聲器。
音樂家以音強、音高、音色(或稱為音品)作為樂音三大要素，客觀上決定任一聲音的物理參量是聲壓、時程和頻譜。對樂音而言，聲壓決定它的強度或響度感覺，頻譜決定它的音色。音高在聲學上稱為音調，由頻譜中的基音頻率決定。若基音消失，音調的感覺不變，由諧音系列的結構決定。
聲壓頻譜
樂音一般不是穩定持續的周期信號，其時程可分為增長、穩定、衰減三個段落。不同類型的樂音，三個段落的時間不同。例如彈弦音和撥弦音的增長段比拉弦音的短促得多，并且幾乎沒有穩定段。在增長和衰減段，樂音的頻譜與穩定段可以有顯著的不同。因此，樂音的音色與時程的關系很大。對樂器的每個部件，都可以分析上述參量，以總結出音質優美的樂器的最佳聲學條件。
例如，世界公認最佳的意大利斯特拉迪瓦里小提琴，其物理參量有哪些特色，現在已有了深入的研究。又如研究共鳴良好的歌聲，發現其頻譜中2.5～3kHz附近有一特殊的共振峰等。此外，各部件之間的耦合對于達到最佳聲學條件也很重要。充分了解各部件的振動原理和它們之間的耦合，樂器的制作和研究才有科學根據。
意大利斯特拉迪瓦里小提琴
除上述參量外，單件樂器和管弦樂隊的聲壓動態范圍、頻率范圍和長期平均頻譜是指導錄聲(即錄音)、調音、重放，使之達到最好聽感的基本參量，也屬音樂聲學的范疇。
