thumb|300x300px|Szereg harmoniczny Szereg harmoniczny – szereg alikwotów, sinusoidalnych tonów składowych, na które można rozłożyć dowolny dźwięk, o ile jego barwa i natężenie nie zmienia się zbyt szybko w czasieDźwięk szybko zmieniający się w czasie, nieokresowy, krótko trwający (np. uderzenie instrumentu perkusyjnego) nie daje się sprowadzić do superpozycji tonów tworzących szereg harmoniczny; zawiera bowiem składowe o dowolnych częstotliwościach, nie tylko takich, które są wielokrotnościami określonej częstotliwości podstawowej.
W instrumencie muzycznym wytwarzającym dźwięk o określonej wysokości, np. instrumencie strunowym lub dętym, dla dowolnie dobranej długości struny lub długości kolumny drgającego powietrza, dźwięk odpowiadający tej długości daje się rozłożyć na szereg tonów prostych. Najniższy ton występujący w takim dźwięku nazywany jest główną składową harmoniczną, a odpowiadająca mu częstotliwość – częstotliwością podstawową lub wysokością dźwięku. W większości instrumentów kolejne składowe tworzą szereg tonów będących naturalnymi wielokrotnościami składowej podstawowej (stąd nazwa).