Actualment s’utilitzen tres claus: la clau de sol, que indica el sol3, la clau de do, que indica el do3, i la clau de fa, que indica el fa2. Un element gràfic característic de cada clau assenyala quina és la línia del pentagrama sobre la qual té efecte directe: en la clau de sol, és la corba amb la qual es comença el seu traç; en la clau de do, és el centre de la clau, i en la clau de fa, són la corba superior i els dos puntets.
Les claus s’utilitzaven amb un doble objectiu: determinar el registre i centrar l’àmbit de la veu o instrument en el pentagrama defugint al màxim l’ús de línies addicionals. L’ampliació progressiva dels àmbits de les veus i, sobretot, dels instruments portà a un sistema amb moltes claus i canvis de clau constants, cosa que en complicava la lectura. Per a facilitar-la, s’ha evolucionat cap a un sistema amb dues claus en una sola posició (clau de sol en 2a línia i clau de fa en 4a) i una clau amb dues posicions (clau de do en 3a i 4a línies) que indiquen perfectament el registre tot i que no eviten les línies addicionals. Altres posicions d’aquestes claus (com fa en 3a o do en 1a o 2a) només s’utilitzen en edicions musicals que respecten les claus originals dels autors o en exercicis de transport. La clau de sol s’empra per a instruments de registre agut com el violí, l’oboè, la flauta, etc. La clau de do, que indica el registre mitjà, es fa servir en 3a línia en instruments com la viola i el trombó contralt i en 4a línia en el trombó tenor, i per als registres aguts del fagot i el violoncel. La clau de fa s’utilitza, en general, per als instruments de registre greu. A vegades s’afegeix un 8 a sobre o a sota d’una clau de sol o de fa per a indicar que el registre és una 8a més agut o una 8a més greu, respectivament, que el registre real de la clau. És el cas de les partitures per a contrabaix (clau de fa amb el 8 a sota) o per a flauta dolça soprano (clau de sol amb el 8 a sobre). Per als instruments transpositors s’utilitza la clau de sol encara que el registre real sigui, generalment, més greu.
Les claus aparegueren per primera vegada en el tractat Musica enchiriadis del segle IX, però l’ús en manuscrits amb repertori litúrgic no es feu extensiu fins al segle XI. Al principi, les claus tenien la forma de la lletra corresponent al nom de la nota que es volia indicar en el sistema alfabètic; les més comunes eren la F (de la qual deriva l’actual signe de la clau de fa) i la C (de la qual deriva l’actual signe de la clau de do). També es va utilitzar el color en lloc de les lletres: la línia vermella indicava el fa, i la groga, el do. L’ús de la G (de la qual deriva la clau de sol) començà a ser freqüent només a partir del segle XV, arran de l’ampliació de l’àmbit melòdic a tessitures més agudes que les habituals fins llavors. Als segles XVI i XVII s’utilitzaven, per a la música vocal, sistemes de claus com les chiavi naturali, les chiavette i les chiavi transportati, on predominava la clau de do en diverses posicions. L’adopció, al segle XVIII, de la clau de sol per a la mà dreta i la de fa per a l’esquerra en el repertori per a teclat feu que disminuís l’ús de la clau de do, preferent fins aleshores.