Tonhöhe entspricht in der Physik der Frequenz von Schallwellen, bei denen es sich um Kompressionswellen in einem Medium handelt. Das Wort "Tonhöhe" wird speziell in Situationen verwendet, in denen Menschen die Frequenz von . wahrnehmen Ton und Änderungen dieser Frequenz. Unterschiede und Veränderungen der wahrgenommenen Tonhöhe sind nicht immer die gleichen wie die tatsächlichen Unterschiede und Veränderungen der Frequenzen der wahrgenommenen Klänge.
Im Allgemeinen wird die Wahrnehmung von höheren und tieferen Tönen von höheren und niedrigeren Tonfrequenzen begleitet, aber dies ist nicht immer der Fall. Zum Beispiel werden hohe Töne als höher wahrgenommen, wenn sie lauter werden, und tiefe Töne werden als tiefer wahrgenommen, wenn sie lauter werden.
Die Frequenz von Schallwellen wird in Situationen, in denen sie ausschließlich mit wissenschaftlichen Instrumenten gemessen wird, nicht als Tonhöhe bezeichnet. Tatsächlich wird die kleinste Tonhöheneinheit Cent genannt, was den kleinsten vom menschlichen Ohr wahrnehmbaren Tonhöhenunterschied bedeutet. Unterschiedliche Menschen haben unterschiedliche Fähigkeiten, Tonhöhen wahrzunehmen und zu identifizieren. Ein winziger Teil der Bevölkerung hat tatsächlich eine perfekte Tonhöhe, die Fähigkeit, eine Tonhöhe ohne Bezug auf eine andere Standardtonhöhe zu identifizieren. Diese Fähigkeit ist beim Menschen weit weniger ausgeprägt als die Wahrnehmung von Farbe, die der Wahrnehmung der Lichtfrequenz entspricht.