Důležitým typem rezonátoru s velmi odlišnými akustickými vlastnostmi je Helmholtzův rezonátor, pojmenovaný podle německého fyzika Hermanna von Helmholtze. Helmholtzův rezonátor je v podstatě dutá koule s krátkým hrdlem o malém průměru a má jedinou izolovanou rezonanční frekvenci a žádné další rezonance pod přibližně desetinásobkem této frekvence. Rezonanční frekvence (f) klasického Helmholtzova rezonátoru, znázorněného na obrázku 8, je určena jeho objemem (V) a délkou (L) a plochou (A) jeho hrdla:kde S je rychlost zvuku ve vzduchu. Stejně jako u výše diskutovaných trubic je třeba hodnotu délky hrdla udávat jako efektivní délku, která závisí na jeho poloměru.

Izolovaná rezonance Helmholtzova rezonátoru jej učinila užitečným pro studium hudebních tónů v polovině 19. století, ještě před vynálezem elektronických analyzátorů. Když se rezonátor drží v blízkosti zdroje zvuku, vzduch v něm začne rezonovat, pokud má analyzovaný tón spektrální složku na frekvenci rezonátoru. Pozorným poslechem tónu hudebního nástroje s takovým rezonátorem je možné identifikovat spektrální složky komplexní zvukové vlny, jakou generují například hudební nástroje.

Vzduchová dutina strunného nástroje, jako jsou housle nebo kytara, funguje akusticky jako rezonátor Helmholtzova typu, který zesiluje frekvence v blízkosti spodní části rozsahu nástroje, a tím dodává tónu nástroje větší sílu v jeho nízkém rozsahu. Akustický pásmový filtr znázorněný na obrázku 3D využívá Helmholtzův rezonátor k pohlcování pásma frekvencí ze zvukové vlny procházející vzduchovým kanálem a jejich opětovnému vyzařování s opačnou fází, takže destruktivně interferují s příchozí vlnou a způsobují její útlum. Jako Helmholtzovy rezonátory fungují také velké džbány používané v džbánkové kapele, které rezonují na jedné nízké frekvenci, když se přes jejich otvory vhání vzduch. Ladičky se často montují na krabice, protože vzduchová dutina v krabici kmitá jako Helmholtzův rezonátor a zajišťuje vazbu mezi ladičkou a vnějším vzduchem.

.