„Das ist ein System, das so spießig ist, dass ich da nicht mitkomme.“ Das Urteil des Komponisten Wilhelm Killmayer über die von Arnold Schönberg propagierte „Methode der Komposition mit zwölf nur aufeinander bezogenen Tönen“ ist kein Einzelfall. Vielfach ist die Idee zu einer neuen Tonhöhen-Struktur, die die klassisch-romantische Tonalität ablösen sollte, später kritisiert worden, vor allem aufgrund der mathematischen Geschlossenheit des Systems. Trotzdem hat sie sich so nachhaltig ausgewirkt wie kaum eine andere kompositionstechnische Neuerung des 20. Jahrhunderts (Serialismus). Ausgangspunkt ist die Organisation der Tonhöhen in einer Reihe, in denen jeder der zwölf Halbtöne einer Oktave (c, cis, d, dis, e, f, fis, g, as, a, b, h) nur einmal vorkommt. Eine solche Grundreihe lässt sich variieren, d. h. es können mit rechnerischen Operationen weitere Reihen aus ihr abgeleitet werden (Permutation). Gängigste Prinzipien dazu sind die Transposition (Versetzung der kompletten Reihe nach oben oder unten) sowie die Umkehrung (Tonsprünge nach oben werden im gleichen Umfang nach unten ausgeführt und umgekehrt), der Krebs (die Reihe wird von hinten nach vorn gelesen) und die Umkehrung des Krebses.
Etwa zeitgleich mit Arnold Schönberg entwickelte auch Josef Matthias Hauer eine Zwölftontechnik. Dessen in sogenannte Tropentafeln geordnetes System verbreitete sich allerdings weit weniger als das von Schönberg und der Zweiten Wiener Schule, obwohl er seine Unterschrift mit dem selbstbewussten Vermerk „Josef Hauer. Erfinder der Zwölftontechnik“ zu versehen pflegte.