Overtone, i akustik, tone, der lyder over grundtonen, når en streng eller luftsøjle vibrerer som en helhed, der producerer grundtonen eller den første harmoniske tone. Hvis den vibrerer i sektioner, frembringer den overtoner eller harmoniske toner. Lytteren hører normalt grundtonen tydeligt; med koncentration kan overtoner høres.
Harmoniske toner er en række overtoner, der opstår, når frekvenserne er nøjagtige multipla af grundfrekvensen. Frekvenserne af de øverste overtoner danner enkle forhold til frekvensen af den første overtoner (f.eks. 2:1, 3:1, 4:1). I tilfælde af ideelt udspændte strenge og luftsøjler opstår der højere overtoner, når hele længden af det vibrerende medium deles op i flere og flere lige store dele.
Nogle musikinstrumenter – heriblandt dem, hvis klange er resultatet af vibrationer af metal-, træ- eller stenstænger (f.eks. marimbaer eller xylofoner); af cylindre (f.eks, orkesterklokkespil); af plader (f.eks. bækkener); eller af membraner (f.eks. trommer) – producerer ikke-harmoniske overtoner – det vil sige, at overtonernes frekvenser ikke er multipla af grundfrekvensen.
Musikalsk klangfarve, eller tonefarve, påvirkes af de særlige overtoner, der favoriseres af et givet instrument. Klarinettens “træagtige” lyd kommer fra dens vægt på ulige overtoner med lav frekvens, mens oboens mere nasale lyd kommer fra tilstedeværelsen af alle overtoner og en større vægt på de højere frekvenser.