Необходимость в ключах вызвана тем, что в музыке используются звуки широкого высотного диапазона (около восьми октав), тогда как на нотоносце возможно разместить немногим более 20 различных по высоте нот (и то прибегнув к помощи добавочных линеек). Однако каждый отдельный голос или инструмент обычно использует более узкий диапазон, поэтому необходимости записывать на один нотоносец ноты из очень широкого диапазона высот, как правило, не возникает. Поэтому удобно располагать на нотном стане ноты так, чтобы середина диапазона соответствующего инструмента приходилась на центр нотоносца, что позволяет избежать большого количества добавочных линеек, затрудняющих беглое чтение нотного текста. Для указания высотного диапазона (регистра) данного инструмента или голоса и применяют ключи. Поскольку существует много разных инструментов и голосов с разными регистрами звучания, то и ключи используются самые разнообразные. Музыка для инструментов с очень широким диапазоном звучания (к которым относится, например, фортепьяно и некоторые другие клавишные инструменты) записывается сразу на двух нотносцах с использованием двух разных ключей, что опять же позволяет избежать большого количества дополнительных линеек.
Ключ изображается так, чтобы какой-либо своей частью указывать положение одной из трёх нот на нотном стане: либо "соль" первой октавы, либо "фа" малой октавы, либо "до" первой октавы (высотная позиция остальных нот на нотоносце вычисляется уже относительно этой ключевой ноты). Соответственно, существует три семейства ключей – "соль", "фа" и "до":
Скрипичный ключ:

Наиболее часто используемый в музыкальной записи ключ. В этом ключе записываются ноты для инструментов высокого регистра (скрипки, большинства деревянных и части медных духовых инструментов – кларнета, гобоя, саксофона, флейты, трубы), партии правой руки при игре на фортепьяно и некоторых других клавишных инструментов, ударных инструментов с определённой высотой звучания (ксилофона, вибрафона), мандолины. В настоящее время женские вокальные партии (сопрано, меццо-сопрано, альт, контральто) тоже записываются в скрипичном ключе, хотя ранее для них использовали меццо-сопрановый и сопрановый ключи "до". В этом же ключе записываются партии тенора, хотя исполнятся они на октаву ниже, что может обозначаться восьмёркой при ключе или сдвоенным ключом. Партии гитары тоже записываются в скрипичном ключе, однако в реальности исполняются (как и в случае с тенором) на октаву ниже, при этом никаких специальных пометок при ключе не ставится. Скрипичный ключ в настоящее время является единственным из используемых ключей семейства "соль", поэтому сейчас понятия "ключ соль" и "скрипичный ключ" иногда употребяются как синонимы.
Французский (старофранцузский, французский скрипичный) ключ:
Ранее использовался для записи нот для скрипки и флейты (был особенно распространён во Франции в XVII-XVIII веках, в связи с чем и приобрёл своё название). Был самым высоким ключом. В настоящее время вышел из употребления.
Басовый ключ:
В этом ключе записываются ноты для инструментов низкого регистра (виолончель, фагот, туба, басовый тромбон), партии левой руки при игре на фортепьяно и некоторых других клавишных инструментов, а также ноты для литавр. Партии для таких мужских голосов, как баритон и бас (иногда и тенора, в том случае, когда его партия совмещена с партией баса на одном нотном стане), также записываются в этом ключе. Для контрабаса, бас-гитары и контрфагота также используют басовый ключ, однако звучат эти инструменты на октаву ниже нотной записи (при этом никаких особых пометок при ключе обычно не делается). Басовый ключ в настоящее время является единственным из используемых ключей семейства "фа", поэтому сейчас понятия "ключ фа" и "басовый ключ" иногда употребяются как синонимы.
Баритоновый ключ:
Ранее использовался для записи вокальных нот баритона (в связи с чем и приобрёл своё название), а также партий левой руки при игре на клавишных инструментах (был особенно распространён во Франции). В настоящее время вышел из употребления.
Большой басовый (басопрофундовый) ключ:
Ранее использовался для записи очень низких по звучанию нот (особенно его любили Йоханнес Окегем и Генрих Шютц). Был самым низким ключом. В настоящее время вышел из употребления.
Альтовый ключ:
В этом ключе записываются ноты для инструментов среднего регистра (альт, альтовый тромбон, гобой, блокфлейта), изредка партии для некоторых клавишных инструментов. Партии для таких голосов, как альт и контратенор, также иногда записываются в этом ключе (поэтому альтовый ключ иногда называется контратеноровым). Альтовый ключ в настоящее время является одним из двух используемых ключей семейства "до".
Теноровый ключ:
В этом ключе записываются ноты из верхнего диапазона фаготов, виолончелей и тромбонов (для записи нижнего диапазона которых используется басовый ключ, а для особо высоких нот – скрипичный). Ранее теноровый ключ использовался для записи вокальных нот для тенора (в связи с чем и приобрёл своё название), однако в этом контексте постепенно был вытеснен октавной версией скрипичного ключа (в случае сольного исполнительства) или басовым ключом (когда партия тенора совмещена с партией баса на одном нотном стане). Иногда теноровый ключ используют для нотации партий контрабаса, однако в этом случае он звучат на октаву ниже нотной записи. Теноровый ключ в настоящее время является одним из двух используемых ключей семейства "до".
Баритоновый ключ "до":
В настоящее время практически не используется, поскольку ноты в этом ключе полностью совпадают с нотами в баритоновом ключе "фа".
Меццо-сопрановый ключ:
Ранее использовался для записи вокальных нот партий меццо-сопрано (в связи с чем и приобрёл своё название). Сейчас вместо него для записи таких партий применяется скрипичный ключ.
Сопрановый (дискантовый) ключ:
Ранее использовался для записи вокальных нот сопрано (в связи с чем и приобрёл своё название), а также партий правой руки при игре на клавишных инструментах (был особенно распространён во Франции). В настоящее время вышел из употребления.
Иногда для удобства нотации партий некоторых инструментов используются октавные варианты скрипичного и басового ключей (
8 вверху/внизу ключа – перенос всех нот на октаву вверх/вниз,
15 – на две октавы). Раньше также применялся сдвоенный скрипичный ключ, который показывал перенос всех нот на октаву вниз. Для некоторых инструментов фактически используются октавные варианты ключей, хотя в нотации традиционно почти всегда указываются обычные версии ключей (например, для гитары – это скрипичный ключ, для контрабаса и бас-гитары – басовый ключ, хотя в реальности все они звучат на октаву ниже нотной записи). Возможные октавные варианты ключей показаны ниже:

Особняком среди всех других видов ключей стоит
нейтральный ключ, который используется не для указания высоты ключевой ноты, а для назначения стана для партии ударных инструментов с неопределённой высотой звучания. Ниже показаны два варианта обозначения нейтрального ключа:

Нейтральный ключ указывает на то, что положение нот для таких ударных инструментов обозначает не высоту соответствующих звуков, а тот или иной элемент ударной установки. Поскольку единого стандарта расположения нот на стане с нейтральным ключом не существует, то обычно к таким нотам прилагается расшифровка или легенда, показывающая соответствие положения этих нот и отдельных элементов ударной установки. Для записи партий ударных инструментов с определённой высотой звучания нейтральный ключ не используются, а их ноты записываются на отдельных нотоносцах. Нейтральный ключ часто применяется на нотоносце, состоящем не из пяти линеек, а, например, из одной (или другого количества):

Иногда нейтральный ключ используется не для ударных инструментов с неопределённой высотой звука, а для других инструментов, задействованных необычным образом. Например, в нейтральном ключе могут нотироваться удары по корпусу гитары, скрипки или виолончели, хлопки в ладоши, ритмичное притоптывание ногами и прочее. Альтернативой использованию нейтрального ключа в таких целях является применение нот с крестообразными (X) головками (обозначающими неопределённость высоты звучания, перкуссивный эффект) и соответствующими комментариями.
Фактически ключом не является, но отображается в ключевой позиции
знак табулатуры, указывающий на использование не нотного стана, а табулатуры. Варианты таких знаков (вверху для шестиструнной гитары, внизу – для четырёхструнной бас-гитары) показаны ниже:
