การรับรู้ดนตรีเป็นกระบวนการที่เชื่อมโยงการได้ยินกับการแสดงผลของเสียงในสมอง เนื่องจากดนตรีถือเป็นปรากฏการณ์ที่สามารถสัมผัสได้ด้วยการรับรู้ทางหูเท่านั้นนักจิตวิทยาหลายคนจึงรายงานว่าผู้คนสามารถรับรู้ถึงการมีอยู่ของดนตรีในขณะที่ได้ยิน การศึกษาการรับรู้ดนตรีมักจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับวิธีการที่สมองตอบสนองต่อระดับเสียงท่วงทำนองความกลมกลืนและจังหวะ ปัจจัยต่าง ๆ เช่นภูมิหลังทางวัฒนธรรมและความเปราะบางทางธรรมชาติต่อความแปรปรวนของเสียงสามารถส่งผลกระทบต่อการรับรู้ของผู้คนที่แตกต่างกันในดนตรีชิ้นหนึ่ง
Pitch เป็นจุดสนใจร่วมกันของการรับรู้ดนตรีเพราะการเปลี่ยนแปลงระดับเสียงทำให้สามารถจัดโน้ตให้เป็นรูปแบบที่ประกอบขึ้นเป็นท่วงทำนองต่าง ๆ นักจิตวิทยาบางคนชี้ให้เห็นปัญหาที่เกิดขึ้นกับการรับรู้เสียงในบริบทนี้เนื่องจากความแตกต่างในคำจำกัดความที่แน่นอนของทำนอง ท่วงทำนองสามารถพบได้ในการพูดและในแหล่งเสียงอื่น ๆ ที่ไม่ถือเป็นเพลง การฟังเสียงประเภทนี้สามารถกำหนดความเข้าใจทำนอง แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นดนตรี หลักการเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้กับการรับรู้องค์ประกอบทั่วไปอื่น ๆ ของเสียงเช่นจังหวะและเสียงสูงต่ำ
การรับรู้ดนตรีมักจะถือว่าแตกต่างจากการรับรู้เสียงทั่วไปเพราะเพลงและชิ้นส่วนอุปกรณ์มีลักษณะที่แน่นอนที่เสียงประเภทอื่นไม่มี ลักษณะนี้มักจะเรียกว่าละครเวทีและมันหมายถึงชุดคำตอบเฉพาะในสมองที่เกิดขึ้นเมื่อผู้ฟังได้ยินรูปแบบของเสียงสูงและเสียงต่ำ การสแกนสมองของผู้ที่กำลังฟังเพลงอยู่นั้นแสดงให้เห็นถึงกิจกรรมที่แตกต่างกันไปกว่าในสมองของคนที่กำลังฟังเสียงประเภทอื่น การศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับการรับรู้ดนตรีพยายามที่จะนิยามความหมายที่แม่นยำที่อยู่เบื้องหลังดนตรีและเพื่ออธิบายว่าความหมายนั้นมีความเป็นอิสระของดนตรีหรือไม่เมื่อไม่มีใครได้ยิน
การตอบสนองทางอารมณ์นั้นเชื่อมโยงกับการรับรู้ดนตรีด้วย แนวความคิดที่ได้รับความนิยมคือดนตรีแสดงออกถึงอารมณ์ที่แน่นอนขึ้นอยู่กับระดับเสียงเทมโพสต์ท่วงทำนองและพุทธศาสนา นักจิตวิทยาที่ศึกษาความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับดนตรีมักรายงานว่าลักษณะของการรับรู้นี้เป็นอัตวิสัยที่สุด คนต่างประเภทต่างชอบเพลงประเภทต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับประสบการณ์ชีวิตระดับการศึกษาและบางครั้งมรดกทางวัฒนธรรม ท่วงทำนองและโครงสร้างของดนตรีสามารถแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากวัฒนธรรมหนึ่งไปสู่อีกวัฒนธรรมหนึ่งและการรับรู้ของผู้คนเกี่ยวกับมันอาจได้รับผลกระทบจากการตอบสนองทางอารมณ์ในทันที
