Overtoon, in de akoestiek, toon die boven de grondtoon klinkt als een snaar of luchtkolom in zijn geheel trilt, waarbij de grondtoon, of eerste harmonische wordt voortgebracht. Wanneer hij in delen trilt, produceert hij boventonen, of harmonischen. De luisteraar hoort normaal gesproken de grondtoon duidelijk; met concentratie kunnen boventonen worden gehoord.
Harmonischen zijn een reeks boventonen die ontstaan wanneer de frequenties exacte veelvouden zijn van de grondfrequentie. De frequenties van de hogere harmonischen vormen eenvoudige verhoudingen met de frequentie van de eerste harmonische (b.v. 2:1, 3:1, 4:1). In het geval van ideale gespannen snaren en luchtkolommen, resulteren hogere harmonischen wanneer de volledige lengte van het trillende medium in meer en meer gelijke delen wordt verdeeld.
Sommige muziekinstrumenten – waaronder die waarvan de klanken het resultaat zijn van de trilling van metalen, houten of stenen staven (b.v. marimba’s of xylofoons); van cilinders (b.v, orkestklokkenspel); van platen (b.v. bekkens); of van membranen (b.v. trommels)-produceren niet-harmonische boventonen – d.w.z. de frequenties van de boventonen zijn geen veelvouden van de grondfrequentie.
Muzikale klankkleur wordt beïnvloed door de specifieke boventonen die door een bepaald instrument worden begunstigd. De “houtachtige” klank van de klarinet ontstaat door de nadruk op de oneven harmonischen in de lage frequenties, terwijl de meer nasale klank van de hobo ontstaat door de aanwezigheid van alle harmonischen en een grotere nadruk op de hogere frequenties.