Sowohl bei einem Instrument als auch bei einer Stimme ist der Tonhöhenbereich von der tiefsten bis zur höchstmöglichen Note begrenzt, und die Musik hat Begriffe wie Bass, Tenor und Sopran bereitgestellt, um die verschiedenen Bereiche zu kategorisieren. Countertenor ist der ungewöhnlich verwendete Begriff für die männliche Singstimme, deren Tonumfang recht extrem ist, von den tiefen Tenortönen bis zu den mittleren Tönen der höchsten Sopranstimmen. Musikalische Kompositionen, die für diesen weitläufigen Bereich spezifisch waren, waren in vorklassischen Epochen für einen reinen Kirchenchor oder einen Kastraten, dessen pubertärer Stimmwechsel aufgehalten worden war, keine Seltenheit. Die meisten modernen Countertenöre verwenden Gesangstechniken, die Falsettstimme genannt werden, um die hohen Töne zu erreichen, und Bruststimme, um die tiefsten zu erreichen.
Bei Männern ist die Tenorstimme die gebräuchlichste, um die Melodie eines Stückes zu halten. Der Ursprung des Countertenors war eine zweite Stimme, die ein harmonisches Unisono eine Oktave über dem Lead-Tenor oder einen melodischen Kontrapunkt innerhalb des gleichen Tenorbereichs lieferte. Mit der populären Einführung der vierstimmigen Musik bezog sich der Begriff auf die Gesangsstimme, die das obere Ende einer Tenorstimme überlappt, auch Altstimme genannt. Der Countertenor-Part war Mitte bis Ende des 1600. Jahrhunderts am beliebtesten, als die römisch-katholische Kirche Frauen das Singen in Kirchen verbot.
Eine der Folgen dieser Ära war der Bedarf an Männern, die im Sopranbereich singen konnten. Diese Rolle fiel den Kastraten zu – Jungen, die vor der Pubertät kastriert wurden, um die klare, hohe Tonlage ihrer jugendlichen Stimmen zu erhalten. Auch nachdem dieser drastische chirurgische Eingriff moralisch und rechtlich inakzeptabel wurde, wurde weiterhin Musik für den Stimmumfang des Countertenors geschrieben. Eine Opernrolle könnte in solchen Fällen beispielsweise von einer Sopranistin im Männerkostüm übernommen werden. Gelegentlich trifft man auf moderne Gesangskompositionen, zum Teil, weil sie eine so dramatische Bandbreite haben, die die technischen Fähigkeiten eines Sängers demonstriert.
Ein männlicher Countertenor entspricht in etwa einer weiblichen Mezzosopranistin oder vielleicht Altstimme. Er ist möglicherweise in der Lage, die A-Note bis zu zwei Oktaven über dem mittleren C auf der Standardtonleiter zu treffen. Dies ist bei der normalen oder modalen Stimme eines normal entwickelten menschlichen Mannes physikalisch unmöglich. Er muss die Stimmbänder seiner Kehle zusammenziehen, um eine höhere Falsettstimme zu erzeugen. Es zeichnet sich typischerweise durch eine weniger dynamische, fast elektronische Klangqualität aus.
Countertenöre können normalerweise Töne tiefer schlagen als eine durchschnittliche weibliche Altstimme, vielleicht so tief wie die E-Note unter dem mittleren C. Dies stellt eine dynamische Behauptung dar, dass der Sänger tatsächlich ein Mann ist. Wenn ein Sänger die tieferen Töne nicht erreichen kann, kann er seine Zwerchfellmuskeln entspannen und stattdessen einen starken Luftstrom mit einem übertriebenen Vibrato seiner Stimmbänder in einer Technik namens Bruststimme simulieren. Die größte technische Schwierigkeit eines guten Countertenors besteht darin, nahtlos und unmerklich von modaler Stimme zu Falsett- oder Bruststimme zu wechseln, wie es die Partitur vorschreibt.