Teori musik adalah suatu disiplin ilmu yang telah dipelajari selama berabad-abad sebagai suatu cara untuk mendeskripsikan pengalaman yang kita alami ketika mendengarkan musik. Teori musik memberikan suatu kerangka yang dapat digunakan untuk memahami musik secara lebih dalam, dengan tujuannya agar dapat memberikan kita cara yang lebih mudah untuk mengomunikasikan, menganalisis, serta mengomposisi musik secara lebih efektif. Pada abad ke-15, musikawan menyusun komposisi musik menggunakan suatu konsep yang dikenal sebagai tonalitas, yaitu konsep musik di mana suatu nada yang akan disebut sebagai tonik dipilih untuk dijadikan sebagai patokan dari nada-nada lainnya. Tonalitas sering ditemui di komposisi-komposisi musik awal, seperti musik klasikal barat atau musik tradisional sederhana. Dengan kemajuan teori musik, konsep atonalitas mulai meraih kepopuleran di awal abad ke-20. Secara umum, atonalitas adalah hasil dari kebebasan kreatifitas musikawan dalam menciptakan musik yang tidak mengikuti kerangka atau aturan dari konsep tonalitas.
Analisis musik, terutama menggunakan matematika, tidak hanya dilakukan pada musik atonal. Akan tetapi, konsep atonalitas dapat membantu kita untuk melihat komposisi musik secara lebih luas. Dapat dilihat bahwa komposisi musik sendiri mengandung pola-pola yang dapat diterjemahkan dengan baik ke dalam teori grup. Terdapat beberapa grup yang dapat digunakan untuk merepresentasikan musik, diantaranya grup hasil bagi, grup dihedral, grup permutasi, dan wreath product. Ketika musik dinyatakan dalam bentuk grup-grup tersebut, secara tidak langsung sifat dari masing-masing grup juga akan berlaku di musik. Harapannya adalah grup-grup ini dapat digunakan oleh musikawan untuk menganalisis musik dengan lebih baik.