Psikoakustik, insandaki işitme sisteminin özelliklerini ve performansını araştırır, seslerin algılanışını olabildiğince sayısal verilere ve fizik yasalarına bağlamaya çalışarak belirler.
Psikoakustik, işittiğimiz şeyleri, sesin dört temel özelliği olan yükseklik, süre, güç, renk bakımlarından ele alarak inceler. Bu bilim dalı kendiliğinden fizikten ayrılmıştır, çünkü insanın işitme sisteminin tepkileri çizgisel değildir, bu da işitilenle ölçülen arasında büyük farklılıkların meydan gelmesine sebep olur.
Sesin parametreleri tek tek işitilemez. Tersine, bunlar iç içe geçer. Mesela, bir sesin yüksekliği normal olarak temel armoniğin frekansına ve art arda gelen iki sıra arasındaki uzaklığa bağlıdır. Ama tını, yükseklik duygusunu hafifçe değiştirebilir ve tiz veya pes bir formantın ortaya çıkışıyla sesi pesleştirir veya tizleştirir. Ayrıca yüksek frekanslar, şiddetin artmasıyla daha da yüksek gibi görünür; düşük frekanslar da şiddet arttıkça daha pesmiş gibi işitilir.
Hiçbir müzik, var olan bütün aralıkları kullanmaz. Çeşitli müziklerde, gamın çeşitli bölünüşlerine rastlanır. Ortaçağ'a kadar kullanılan Pythagoras gamında aralıklar beşlilerin üst üste konmasıyla hesaplanıyordu, elde edilen üçlü aralık doğal aralıktan biraz daha genişti. Bu melodik hareket içinde rahatsız edici olmamakla beraber armonik yazımda sorun çıkarmaya başladı. O dönemin müzisyenleri, buna alışmak yerine, gamın bölümlenişini değiştirmeyi tercih ettiler. Doğal üçlünün kabulü, kuramcıları çok karışık sorunlarla uğraşmak zorunda bıraktı.
Gamın eşit olmayan aralıklara bölündüğü birçok sistem vardı. Bu çeşitlilik, 18. yy 'da bütün yarım aralıkların birbirine eşit olduğu tampere sistem benimseninceye kadar sürdü. Gerçi eşitlik sağlanmıştı ama bu seferde aralıkların doğallığı kaybolmuştu. Buna karşılık, tonalitelerin her biri, aralıkların çeşitli oranlarına göre özel bir karakter kazandı.