En vokal kan siges at bestå af en grundtone og en række overtoner. Grundtonen er den frekvens vores stemmelæber svinger med, og det er normalt grundtonen der bærer melodien når vi synger.
Overtonerne er ikke noget vi almindeligvis hører som selvstændige toner. Lidt vagt formuleret er de med til at give lyden karakter. Det er overtonerne der gør at en C-node lyder forskelligt når man spiller den på fx en trompet ift. en fløjte, selvom det i en vis forstand er samme tone. Afhængigt af musikinstrumentets fysiske udformning vil nogle overtoner blive fremhævet, mens andre bliver dæmpet; det er blandt andet det der gør at musikinstrumenter lyder forskelligt.
På samme måde ændrer overtoneforholdene sig når vi artikulerer forskellige vokaler. Vi flytter rundt på tungen og læberne, hvilket ændrer på mundhulens udformning, hvilket gør at nogle overtoner fremhæves frem for andre.
Med teknikker med især tungen, læberne og struben kan man forme mundhulen således at bestemte overtoner fremhæves samtidig med at grundtonen dæmpes. Og hvis man mestrer disse teknikker, kan man frembringe hørbare melodier i overtonerne.
Overtonesang er særlig udbredt i folkemusik i området omkring Tuva og Mongoliet. Her er et klip med den tuvinske folkemusikgruppe Huun Huur Tu som demonstrerer en art overtonesang kaldet sygyt.
I folkemusikalske sammenhænge virker grundtonen som drone, mens overtonen bærer melodien, men nogle kunstnere er øvede i at bevæge både grundtonen og overtonen så de danner tostemmige melodier. Det gælder fx den tyske overtonesanger og komponist Jan Heinke.
Her er et filmklip hvor Jan Heinke synger en af sine egne kompositioner, og samtidig vises en spektrografisk analyse af overtonerne.
Her er endelig en laryngoskopisk optagelse af overtonesangeren Steve Sklars svælg mens han synger sygyt. Læg især mærke til den ekstreme indsnævring af svælget i forhold til normal sang. Dette tjener formodentlig til at dæmpe grundtonen.