Kolejną cecha fizyczna dźwięku jest widmo dźwięku.
Widmo dźwięku to przedstawienie dźwięku w postaci, która jest sumą jego wszystkich składników. Zazwyczaj widmo ma postać wykresu, na którym na osi x pokazane są częstotliwości poszczególnych tonów, a na osi y ich natężenia. Jest to cecha, która głównie decyduje o barwie dźwięku, a także pozwala na rozróżnianie dźwięków, które mają jednakową głośność, wysokość, a także czas trwania. Barwa pozwala na porządkowanie dźwięków pod względem cech jakościowych np. ostrości, chropowatości, jasności itd.