Modulazione, in musica, significa che la musica cambia chiave. Un pezzo di musica potrebbe, per esempio, essere "in chiave di Do maggiore" (nel senso che usa le note di una scala di Do maggiore, e il Do suona come la "chiave di casa" o "tonica" come viene chiamata nella teoria musicale). Poi potrebbe modulare in G maggiore in modo che il G ora sembri la chiave di casa e vengano usate le note di una scala di G maggiore (i F saranno F diesis).
Modulazioni come quella sopra sono molto comuni, perché il Sol è strettamente legato al Do (è la quinta nota in una scala di Do maggiore: la "dominante"). Una modulazione alla sottodominante (4a nota della scala) è anche comune (per esempio da Do maggiore a Fa maggiore). La musica spesso modula al relativo minore (per esempio da Do maggiore a La minore).
Una modulazione che va in una chiave la cui tonica non fa parte della chiave originale è chiamata "modulazione cromatica". Modulare da do maggiore a la bemolle maggiore sarebbe una modulazione cromatica perché la bemolle non è una nota della scala di do maggiore.
La maggior parte dei pezzi di musica modulano, specialmente se sono pezzi lunghi. Dà alla musica varietà e aiuta a darle forma: più ci si allontana dalla tonica e più c'è tensione. Quando alla fine la musica ritorna alla tonalità originale si sente come un ritorno a casa.