La sensibilità di un microfono può dipendere in modo molto significativo dalla frequenza del segnale acustico in ingresso. Questo si può capire anche intuitivamente, tenendo presente ad esempio che a frequenze molto alte gli elementi meccanici del microfono possono avere difficoltà a seguire le variazioni temporali del segnale. La risposta in frequenza del microfono esprime appunto la dipendenza della sensibilità dalla frequenza: il comportamento ideale è evidentemente quello di un microfono perfettamente lineare, che risponde allo stesso modo a tutte le frequenze: ma questo si può ottenere soltanto all'interno di determinati intervalli di frequenza, e con costi significativamente più elevati di quelli di un microfono di minore qualità.