先说长短。四声显然有长短的分别，有些人在长短以外就听不出四声有其他的分别。顾炎武在《音论》里说：“平声最长，上去次之，入则诎然而止，无余音矣。”近人多持此说。钱玄同说：“平上去入，因一音之留声有长短而分为四。”（《文字学·音篇》）吴敬恒说：“声为长短……长短者音同而留声之时间不同。”易作霖并且拿拍子来说四声，他说：“四声是什么？……它是‘拍子关系’，譬如奏1音，奏一拍便像‘都’，奏1/4拍便像‘笃’，就时间上分出四种不同的声音，就是平上去入的四声。”

四声有长短的分别，大概无可讳言，不过这种长短的量实不能定，一则各区域发音不同，二则同一区域各人发音不同，甚至于一个人在不同状况之下，对于同一个字发音前后也不能一致。入声最短是通例，但据刘复的《四声实验录》，北平人学发的入声反比平声长，武昌、长沙的入声也特别长。北平的去声比平声长，长沙和浙江江山的去声比平声短。这是刘复所得的结果。但据高元的研究，北平阳平一拍，阴平半拍，上声一拍，去声3/4拍，去声实比阳平短。据英人姜恩斯（D. Jones）和广东胡炯堂的研究，广东平声与上去二声均成一拍与半拍之比；但照刘复的实验，它们相差似没有这样大。这些“结果”可以告诉我们两件事：第一，同是一声，各地长短不同；第二，许多测量结果常相冲突，可见声音长短不易测量，四声长短比例至今还是没有解决的问题。依这样看，四声虽似为长短的分别而实不尽是长短的分别，因为四声的长短并无定量。

次说高低。四声有高低的分别，从前人似乎都忽略过去。近代语音学者才见出它的重要。刘复以为高低是四声的最重要的分别，甚至于是唯一的分别。他说：“我认定四声是高低造成的……我们耳朵里所听见的各声的区别，只是高低起落的区别；实际上长短虽然有些区别，却不能算得区别。”至于轻重，他认为与四声绝对地无关（下文详论）。四声有高低的分别大概不成问题，成问题的是高低的测定。如果一个声音在它的习惯的音长之内，始终维持一律的音高，则高低容易断定。比如钢琴上第二协的C音与第三协的C音的分别不但是很明显，而且也很纯粹。四声的高低难判定，不但因为各地发音不同，尤其因为每声在它的习惯的音长之内，不能维持一律的音高，有时前高后低，有时前低后高，有时起伏不平。如果用线形表示，音高所走的路程不是平直线而是不规则的曲线。姑举刘复《四声实验录》所载的北平四声为例，其线形如下：

据赵元任的《国音新诗韵》，五声的标准读法如下：

阴声高而平。阳声从中音起，很快地扬起来，尾部高音和阴声一样。上声从低音起，微微再下降些，在最低音停留些时间，到末了高起来片刻就完。去声从高音起，一顺尽往下降。入声和阴声音高一样，就是时间只有它一半或三分之一那么长。

赵氏的阴声即刘氏的上平，阳声即下平。如果取赵氏的解释和刘氏的线图比较，我们可以看出，上平下平大致符合，其余三声都互有出入。如果取刘氏所实验的十二个地方四声所得的线图看，则各地四声的高低起伏，各不相同。不过有一点是很明白的，就是同一声音的高低前后不一律，我们不能概括地说某声高或某声低，只能说某声在某一个阶段高，某一个阶段低。因为各声内部都有较高较低部分，所以四声的分别也很难说完全在高低。

最后说轻重。从前人分别四声，大半着重轻重或强弱的标准。最早的关于四声的解释当推唐释神珙所引《元和韵谱》的话：

平声者哀而安，上声者厉而举，去声者清而远，入声者直而促。

流行的四声歌诀也说：