音乐厅在设计时主要运用了声学中的混响和回声。
音乐厅是乐队演出的主要场所，除了专门为乐队服务的音乐厅之外，歌剧院、大会堂、大教堂、演播大厅、电影院等都可以作为音乐厅使用。
反映音乐厅质量的主要因素是混响。乐器停止演奏后，声音并不会马上消失，而是伴有余音的，即分贝数渐渐下降，这种现象叫做混响。声学上把声音衰减60分贝的时间称为混响时间。混响是由于声音在室内反射造成的，室外是不存在混响的。
混响时间主要和以下因素有关：
房间的体积--通常房间的体积越大，混响时间就越长。
房间内壁的材质--如果内壁是粗糙柔软的吸声材质，混响时间就会短些；如果内壁是坚硬光滑的反射材质，混响时间就会长些。房间的内壁是指墙壁、天花板、地板，以及音乐厅内一切影响声音传播的障碍物，尤其是坐椅，增加有软垫的坐椅数量会大大缩短混响时间。
声音的频率--由于高频声音的反射和衍射能力比低频声音差，因此高频声音的混响时间比低频声音短。
如果混响时间太短，就会使声音变得干涩无味，反之如果太长，则会使音乐失去清晰的线条。二者都不利于音乐的欣赏。实践证明，适合乐队演奏的音乐厅，混响时间应该在1.5～2秒。当然，最佳的混响时间并不是固定不变和唯一的，它还取决于听众的爱好、音乐的类型、乐队的规模等因素。
与混响类似的一种现象就是回声，语言和音乐都会在回声的作用下变得模糊不清，因此回声是音乐厅中必须避免的。产生回声的主要原因是声音的反射体，如果反射体表面很平滑，那么声音会作镜面反射，同一束声线（把光学中“光线”的概念运用到声学中即为“声线”）很有可能同时到达某个地方，就会产生回声；如果反射体的表面凹凸不平，那么声音会作漫反射，同一束声线会被反射到不同的方向，然后以不同的时间到达某个地方。从而形成混响。音乐厅的天花板通常有避免回声的装饰，比如很多形状不规则的吊顶等。
除此之外，管弦乐和合唱表演必须使用乐队罩。也就是乐队背后的音板，这样，向上和向后传播的声音就会尽可能多地被音板反射回来，使乐队罩起到聚光灯后凹面镜的作用。反之。如果把音板换成绒布，那么音量将会减轻很多。