音色（timbre）是音的特色。不同音色的聲音，即使在同一音高和同一響度的情況下，也能讓人區分開來。同樣的音高和響度配上不同的音色就好比同樣色相和明度配上不同的色度一樣。
定義
美國國家標準協會將音色定義為「……一種感官屬性，使聽者可以根據它判斷出兩個具有相同的響度和音高的音是不相似的。（that attribute of sensation in terms of which a listener can judge that two sounds having the same loudness and pitch are dissimilar）」對1960年的定義的注釋中（第45頁）增加了「音色主要決定於聲音頻譜對人的刺激，但也決定於波形、聲壓、頻譜的頻率位置和頻譜對人的時間性刺激。
原理
聲音是由發聲的物體的振動產生的。當發聲物體的主體振動時會發出一個基音，同時其餘各部分也有複合的振動，這些振動組合產生泛音。正是這些泛音決定了發生物體的音色，使人能辨別出不同的樂器甚至不同的人發出的聲音。所以根據音色的不同可以劃分出男音和女音；高音、中音和低音；弦樂和管樂等。
所有泛音都比基音的頻率高，但強度都相當弱，否則就無法調準樂器的音高了。
屬性
J.F. Schouten（1968, p.42）將「音色難以捕捉的屬性」描述為由羅伯特·埃里克松（1975）「根據很多現代音樂來衡量」而發現，「至少由以下五個聲學參數決定」：
- 介於音調與類噪音之類（The range between tonal and noiselike character.）
- 波譜包絡面（The spectral envelope.）
波形
音色同樣也受到以下參數的影響，Attack（聲音從無到峰值的時間）、Interonset interval、Decay（經過Attack，由峰值降回平穩狀態的時間）、Sustain（平穩狀態的時間）、Release（由平穩開始衰減到無的時間）和暫態，因此這些都是取樣器可控制的參數。舉個例子，若取走鋼琴或是小號所產生訊號中的Attack成分，將導致聽者難以辨認樂器的音色，這是由於鋼琴內的音鎚敲擊琴弦或嘴唇與吹嘴接觸發出的氣聲，皆為辨認樂器音色的重要特徵。
教育
相關概念
- 音質：聲音的質感, 是比音色更抽象的東西。
- 力度：聲音的強度，即震動的幅度。
- 音調：即音頻、音高，震動的頻率。
- 音品：即音色，即泛音與諧波。