Een belangrijk type resonator met zeer verschillende akoestische eigenschappen is de Helmholtz-resonator, genoemd naar de Duitse natuurkundige Hermann von Helmholtz. Een Helmholtz-resonator, in wezen een holle bol met een korte hals met een kleine diameter, heeft één enkele geïsoleerde resonantiefrequentie en geen andere resonanties beneden ongeveer 10 maal die frequentie. De resonantiefrequentie (f) van een klassieke Helmholtz-resonator, weergegeven in figuur 8, wordt bepaald door zijn volume (V) en door de lengte (L) en de oppervlakte (A) van zijn hals:waarbij S de geluidssnelheid in lucht is. Evenals bij de hierboven besproken buizen moet de waarde van de lengte van de hals worden gegeven als de effectieve lengte, die afhangt van de straal.

De geïsoleerde resonantie van een Helmholtz-resonator maakte deze halverwege de 19e eeuw, voordat elektronische analyseapparatuur was uitgevonden, nuttig voor het bestuderen van muziektonen. Wanneer een resonator in de nabijheid van een geluidsbron wordt gehouden, zal de lucht erin beginnen te resoneren als de te analyseren toon een spectrale component heeft op de frequentie van de resonator. Door goed te luisteren naar de toon van een muziekinstrument met een dergelijke resonator, is het mogelijk de spectrale componenten van een complexe geluidsgolf te identificeren, zoals die door muziekinstrumenten worden voortgebracht.

De luchtholte van een snaarinstrument, zoals de viool of de gitaar, functioneert akoestisch als een Helmholtz-achtige resonator, waardoor frequenties nabij de onderkant van het bereik van het instrument worden versterkt en de toon van het instrument daardoor meer kracht krijgt in het lage bereik. Het in figuur 3D getoonde akoestische banddoorlaatfilter maakt gebruik van een Helmholtz-resonator om een frequentieband te absorberen van de geluidsgolf die door een luchtkanaal gaat en deze vervolgens weer uit te zenden met de tegenovergestelde fase, zodat zij op destructieve wijze interfereren met de binnenkomende golf en deze doen verzwakken. De grote kruiken die in een kruikenband worden gebruikt, fungeren ook als Helmholtz-resonatoren, die op één lage frequentie resoneren wanneer lucht door hun openingen wordt geblazen. Stemvorken worden vaak op dozen gemonteerd, omdat de luchtholte in een doos trilt als een Helmholtz-resonator en zorgt voor koppeling tussen de stemvork en de buitenlucht.