Een Helmholtz resonator is een volume lucht dat middels een nauwe keel of hals in verbinding staat met de buitenlucht. Het grote gasvolume werkt als een veer voor de massa gas in de hals. Samen vormt dit een massa-veer systeem met een vaste resonantie frequentie.
In essentie heeft de Helmholtz resonator de vorm van een fles. Hij bestaat uit een volume met een nauwe hals. De Helmholtz resonator is te beschouwen als een massa-veer systeem waarbij de 'massa' wordt gevormd door het gas in de hals en de 'veer' door het gas in het volume. Net als ieder massa-veer systeem heeft ook de Helmholtz resonator één bepaalde resonantiefrequentie.
Helmholtz heeft rond 1850 een aantal van deze resonatoren gemaakt met als doel gecompliceerde geluiden te ontleden in afzonderlijke frequenties. In feite is dit dus een wat primitieve op de akoestiek gebaseerde manier van een frequentieanalyse.