**Twaalftoonmusiek** **(12-toon musiek)** is ‘n liggaam van musiek wat rofweg sedert die Eerste Wêreldoorlog geskryf word, en wat gebruik maak van die sogenaamde 12-toonmetode of komposisietegniek. Die Oostenrykse komponis Arnold Schönberg word met die ontdekking van hierdie tegniek gekrediteer, alhoewel ander komponiste (soos byvoorbeeld die Amerikaanse komponis Charles Ives en die Oostenryker Josef Hauer) Schoenberg se uitvindsel voorsien het deur musiek te skryf wat in ‘n sekere mate, wat die musiek se tegniek betref, soortgelyk aan Schönberg se twaalftoon musiek is.

Schönberg het tussen 1912 en 1922 besef dat hy op soek was na ‘n nuwe komposisiemetode wat ‘n nuwe basis vir musikale struktuur sou voorsien ten einde die oudmodiese basis van tonaliteit, wat hy as te gerek en verwronge beskou het om as ‘n samebindende strukturele beginsel te bly voortbestaan, te vervang. In pleks daarvan om een of twee tone as die hoofpunte van fokus vir ‘n gehele komposisie te gebruik, (aangesien sleutels in tonale musiek gesetel is) het Schönberg voorgestel dat al die twaalf tone slegs in verhouding van een tot ‘n ander gebruik word. 

In so ‘n sisteem, anders as wat die geval met tonaliteit was, sal geen note oorheers as fokuspunte nie, en geen volgorde van belangrikheid sal aan die indiwiduele tone toegeskryf word nie. Die nuwe samebindende beginsel wat komposisie betref sal dan voortspruit vanuit die spesifieke of besondere orde wat aan ‘n versameling van die twaalf tone gegee word, welke orde vir elke komposisie sal verskil. Die basiese orde ten opsigte van enige gegewe komposisie sou weldra as die komposisie se basiese stel, 12-toon ry, of 12-toon reeks bekend staan, welke begrippe almal sinonieme van mekaar is. Die basiese stel vir Schönberg se Kwintet vir blaasinstrumente van 1924 is E♭–G–A–B–C♯–C–B♭–D–E–F♯–A♭–F; en vir sy Strykkwartet No. 4 van 1936 is dit byvoorbeeld: D–C♯–A–B♭–F–E♭–E–C–A♭–G–F♯–B.

Die basiese stel is egter nie ‘n tema nie, aangesien dit oor geen besondere vorm, ritme of luidheid beskik nie. Wat dit wel is, is ‘n sjabloon; ‘n musikale idee wat die komposisie deurgrond waarin dit gebruik word. As gevolg van die meerdere beginsels van komposisie en die manipulasie van die basiese stel soos deur Schönberg en andere daargestel, is dit dikwels nie enigsins moontlik, of aanbevole, om die basiese stel te hoor wanneer die musiek uitgevoer word nie. Hierdie sameloop van omstandighede het daartoe aanleiding gegee dat baie mense Schönberg se metode as onmusikaal en as wiskundige gekheid afgemaak het. Sulke beskouinge blyk egter nie regverdigbaar te wees nie, omrede, soos Schönberg self uitgewys het, sy metode slegs ‘n klein fraksie van die totale aard van ‘n komposisie voorskryf– sekerlik nie meer voorskriftelik as tonale komposisies nie. 

Schönberg se bekendste leerlinge was die Oostenrykse komponiste Anton von Webern en Alban Berg, wat ook twaalftoon musiek geskryf het. Nie een van hulle het egter die basiese stel op dieselfde wyse as Schönberg gebruik nie, en hulle musiek verskil wesentlik van elk ander en van Schoenberg se musiek. Ander belangrike komponiste sluit die Russies-gebore Igor Strawinski, die Amerikaner Roger Sessions, die Oostenryker Ernst Krenek, die Italianer Luigi Dallapiccola, en die Duitser Hans Werner Henze, in. Baie, soos bv. Strawinski (wat vroeër baie krities teenoor die benadering gestaan het) en Sessions, het begin om twaalftoon musiek te skryf nadat hulle reeds groot hoeveelhede tradisionele musiek gekomponeer het.

Sommige komponiste het ook sekere van die idees agter die basiese stel gebruik terwyl hulle terselfdertyd tonale musiek skryf, tussen hulle tel Schönberg self as ‘n voorbeeld daarvan, saam met die Oostenryker Ernst Toch, die Amerikaner Walter Piston, en die Rus Dmitri Sjostakowitsj. Die Amerikaanse komponis Benjamin Johnston het die beginsels van twaalftoon musiek met mikrotonaliteit (die gebruik van intervalle wat kleiner as hele – of halwe tone is) gekombineer. Daar is geen voldoende analitiese tegnieke in gebruik deur musici ten einde twaalftoon musiek te verstaan nie, wat deels is waarom dit as ‘n totale musikale verskynsel nie besonders goed deur komponiste, uitvoerders en luisteraars verstaan word nie. Twaalftoon musiek is ‘n voorbeeld van serialisme in musiek.