Una membrana tesa, come quella di un tamburo, può vibrare in differenti modi diversi. Le frequenze, ed i modi, dipendono certamente dalla tensione della membrana e dalla sua massa per unità di superficie, ma anche e soprattutto dalla forma e dagli eventuali vincoli che influenzano la vibrazione. I diversi modi sono caratterizzati dalle cosiddette linee nodali: ovvero quelle regioni della superficie che rimangono immobili durante la vibrazione. Le linee nodali riflettono la simmetria della superficie e dei vincoli: nel caso di una membrana cilindrica tesa uniformemente, ad esempio, le linee modali sono diametri e cerchi concentrici. Esistono due tipi di membrane: quelle morbide poste in tensione, in cui la forza di richiamo è prodotta dalla tensione, e quelle rigide, in cui invece la forza di richiamo dipende dalle proprietà elastiche. In entrambi i casi, è possibile scrivere le equazioni che regolano il moto della membrana, ma la risoluzione non è sempre agevole, e spesso è necessario ricorrere a simulazioni al computer. In ogni caso, comunque, il suono non è mai armonico, e le parziali obbediscono a delle leggi molto complicate. Per questo motivo, il suono del tamburo non presenta una altezza definita e viene adoperato generalmente come elemento ritmico. Tuttavia, percuotendo la membrana del tamburo in maniera opportuna (al centro o sul bordo) in corrispondenza di un ventre, e toccando con l’altra mano in corrispondenza di una linea nodale, si riescono ad eccitare i singoli modi, o un piccolo gruppo di essi, riuscendo a dare una sensazione generica di altezza che permette di aumentare la varietà del supporto ritmico. Esiste una eccezione importante, tuttavia, ed è quella dei timpani, costruiti in modo da interagire con l’aria contenuta nel supporto, che sono in grado di suonare alcune (poche) note tramite un meccanismo a pedale in grado di variare la tensione della membrana.