définition physique : En définissant un son par sa fréquence, et en faisant varier cette fréquence, on trouve des sons analogues (perçus de façon très comparable par l'oreille) plus aigus ou plus graves. Ces fréquences apparentées forment des intervalles réguliers que l'on nomme octaves.

Mathématiquement, les fréquences des sons situés à chaque extrémité d'une octave valent le double l'une de l'autre : si on choisit comme point de départ la note standardisée la qui a une fréquence de 440 Hz, les octaves situées de part et d'autre de cette note auront pour extrémités les fréquences : 55, 110, 220, 440, 880, 1760 Hz, et ainsi de suite.

Physiquement, si la vibration d'une corde ou d'une colonne d'air dans un tuyau a une fréquence de x Hz, la moitié de la longueur (corde ou colonne) donnera l'octave supérieure (doublement des vibrations, x multiplié par deux), le quart pour deux octaves (x multiplié par quatre), le huitième pour trois octaves. La flûte à bec ténor, par exemple, mesure autour de 60 cm, la soprano, sonnant une octave au-dessus, mesurera autour de 30 cm, le garklein 15 cm. À l'opposé, pour descendre d'une octave la longueur doit être multipliée par deux, pour deux octaves par quatre, et pour trois octaves, par huit. Par exemple, le hautbois (±60 cm) sonne deux octaves au-dessus du basson (±240 cm) et trois octave au-dessus du contrebasson (±480 cm). Voir également les longueurs des tuyaux