Modulatie, in muziek, de verandering van de ene sleutel naar de andere; ook het proces waardoor deze verandering tot stand komt. Modulatie is een fundamentele bron voor variatie in tonale muziek, vooral in grotere vormen. Een kort stuk zoals een lied, hymne of dans kan in één enkele toonsoort blijven. Langere stukken moduleren bijna altijd minstens twee keer - weg van de hoofdsleutel voor variatie en weer terug voor eenheid.
Een modulatie in een kort stuk is meestal een overgang naar een nauw verwante toonsoort. In een langer stuk, zoals een sonatebeweging, is modulatie van de thuissleutel naar de dominante sleutel (bijvoorbeeld van C majeur naar G majeur) - of naar de relatieve majeur sleutel (bijvoorbeeld A mineur naar C majeur) - is een essentieel onderdeel van het tentoonstellingsgedeelte; het volgende ontwikkelingsgedeelte kan meerdere keren achter elkaar moduleren naar nieuwe sleutels en terugkeren naar de hometoets voor de recapitulatie. Het eerste deel van Ludwig van Beethovens symfonie nr. 3 in Es majeur (1804; Eroica) moduleert misschien 20 keer vanaf het begin van de beweging voordat het terugkeert naar Es majeur aan het begin van de recapitulatie; door al deze modulaties blijft de sleutelsignatuur onveranderd met drie platte vlakken, en alle nieuwe noten van de volgende sleutels worden aangegeven met onbedoelde tekens. In tegendeel, Beethovens Two Preludes Through all Major Keys voor piano of orgel, op. 39 (1789), hebben verschillende passages waar de toonsoort in bijna elke maat verandert.
Een eenvoudige modulatie naar een gerelateerde toonsoort omvat een spilakkoord, een harmonie die beide toetsen gemeen hebben. De nieuwe sleutel wordt bevestigd met een cadans (een progressie die het einde van een zin aangeeft) waarin de dominante harmonie van de nieuwe sleutel is verwerkt.
Een modulatie naar een verre verwante toonsoort kan relatief soepel zijn (bijv. Wanneer het spilakkoord wordt gebruikt in een misleidende cadans), of het kan abrupt zijn (bijv. Wanneer er geen waargenomen spilakkoord is). Een ketting van voorbijgaande modulaties zonder een stabiele cadans in een nieuwe sleutel is een veelvoorkomend onderdeel van het ontwikkelingsgedeelte van een sonate. Continue chromatische modulatie voor lange muzikale perioden, met voortdurend uitgestelde cadans, is kenmerkend voor de steeds complexere harmonische idiomen van de late 19e eeuw, te beginnen met de Duitse componist Richard Wagner's opera Tristan und Isolde (1857–59).
