Bàsicament s’hi inclouen els instruments de corda pinçada (guitarra, clavicèmbal, arpa...) i percudida (clavicordi, piano...), i els de percussió. Des del punt de vista físic, aquesta interacció puntual entre instrumentista i instrument es descriu com una aportació instantània d’energia. Quan es tracta del pinçament d’una corda, l’energia aportada és elàstica, i és més gran com més gran és la deformació inicial de la corda. Si es tracta d’una percussió, llavors és energia cinètica, que és més gran com més gran sigui la velocitat inicial comunicada mitjançant el cop. Aproximadament, l’energia elàstica és directament proporcional al quadrat de la deformació, i la cinètica ho és al quadrat de la velocitat.
La descripció del funcionament d’aquests instruments com a "lliure" prové del fet que, un cop posats en vibració, segueixen en moviment sense cap altra intervenció de l’instrumentista fins que la seva oscil·lació s’esmorteeix completament. La qualitat del so que emeten depèn, doncs, exclusivament de les característiques vibratòries de les diferents parts de l’instrument.
Per tal que un instrument pugui funcionar correctament en règim lliure cal que els seus modes de vibració siguin harmònics i poc esmorteïts. La primera condició és la que garanteix que el moviment global sigui estrictament periòdic, i per tant doni lloc a un so musical. La segona és imprescindible per tal que el so duri prou estona per a ser percebut sense dificultat per l’oïda. En la realitat, les freqüències dels modes dels instruments de règim lliure s’allunyen del cas estrictament harmònic. Si aquesta desviació no és gaire gran, el resultat pot ser prou proper al moviment periòdic. Quan algun d’ells, però, resulta massa inharmònic, és possible actuar sobre l’instrument de manera que aquest mode no sigui excitat i no formi part del moviment resultant. Això s’aconsegueix triant adequadament el punt d’interacció (de pinçament, de percussió). Aquest és el criteri, per exemple, per a triar el punt de percussió del martell sobre la corda d’un piano. En el cas dels instruments de percussió (timbals, campanes...), la selecció del conjunt de modes que formen la vibració mitjançant la tria del punt d’excitació és més difícil. Quan es tracta d’instruments amb molta simetria (membranes circulars, campanes amb contorn de revolució), el que passa habitualment és que les freqüències dels modes excitats es poden organitzar en famílies harmòniques sense que hagin de ser sèries harmòniques completes (sèrie dels harmònics) i l’oïda percep simultàniament diferents notes, cadascuna de les quals correspon a la freqüència fonamental de cada família. Per això dues persones que escolten una mateixa campana poden tenir opinions molt diferents sobre el to que li associen, ja que una pot centrar la seva atenció sobre una fonamental mentre que l’altra ho pot fer sobre una altra nota.