Mikrotonaalne muusika, muusika, mis kasutab helisignaale intervallidega, mis erinevad häälestussüsteemi või skaala tavapärastest pooltoonidest (pooled sammud). Klaveril kasutatava häälestussüsteemi abil moodustatud oktaavi jaotuses on võrdse temperamendiga väikseim intervall (nt B ja C, F ja F♯, A ♭ ja A vahel) pooltoon, intervalli mõõdetuna ka 100 senti. Oktaavi kohta on seega 12 võrdset pooltooni ehk 1200 senti; need moodustavad järjestikku kromaatilise skaala. Läänelikud häälestamissüsteemid, mis olid tavalisemad enne umbes 1700, jagasid oktaavi erineva suurusega pooltoonideks.
Ehkki mõiste mikrotonaalne viitab sellele, et selline muusika kaldub normist kõrvale, kasutab suurem osa maailma muusikast, nii möödunud kui ka praegusest ajast, intervalle, mis on suuremad või väiksemad kui 100 senti. Lõuna-Aasia muusikateooria positsioon vastab oktaavile 22 ebavõrdse intervalliga; kuigi praktikas kasutatakse 100-sendise intervalliga kromaatilist skaalat, kasutavad kaunistused väiksema intervalliga vahemikke. Indoneesia muusikas esinevad mitmesuguse suurusega intervallid, sealhulgas ka slendro-skaala intervallid, mis mõnikord jaotavad oktaavi viieks võrdseks intervalliks, igaühes umbes 240 senti. Lähis-Ida muusikas on hädavajalik intervall 150 senti (kolmveerand tooni) ja 250 senti (viis veerand tooni) koos poolte ja tervete toonidega (100 ja 200 senti); mõni 20. sajandi Lähis-Ida teooria ehitab intervallid kombinatsioonidest, mida antiik-Kreeka teoorias tunti koma (24 senti) ja limma (90 senti) vahel.
Mõned lääne heliloojad ja muusikateoreetikud on soovitanud kasutada mikrotonaalseid intervalle, mis tulenevad 100-sendiste pooltoonide oktaavist - nt veerandtoonide (50 senti), 6. tooni (33,3 senti), 12. heli (16,7 senti) intervallid, ja 16. toon (12,5 senti). Viimasel juhul koosneks oktaav 96 võrdsest jaotusest ja moodne pooltoon oleks võrdne neist kaheksaga järjest; nt B ja C vahel oleks kaheksa võrdset 16. tooni intervalli.
Enne 1700. aastat kasutatud Euroopa häälestussüsteemide ja mitte-lääne muusikute mõjul hakkasid paljud heliloojad Euroopas ja Põhja-Ameerikas mikrotonaalsete struktuuridega katsetama varsti pärast 1900. Kõige silmatorkavam oli tšehhi helilooja Alois Hába, kes kirjutas palju teoseid, sealhulgas oopereid, kasutades veerand- ja kuuenditooniskaalad; ta kavandas muusika esitamiseks instrumendid ja rajas Praha konservatooriumisse mikrotonaalse muusika osakonna (mis eksisteeris, välja arvatud II maailmasõja aeg, 1934–1949). Mikrotonaalse materjali oma muusikasse kaasamiseks tuntud lääne heliloojate hulgas olid Charles Ives, Harry Partch, Henry Cowell, John Cage, Benjamin Johnston, Henk Badings, Karlheinz Stockhausen ja Krzysztof Penderecki.
