Een key signature is een groep kruizen of mollen die aan het begin van een regel/maatregel staat. Hieruit blijkt welke noten moeten worden veranderd in kruizen of mollen. Bijvoorbeeld: als er één kruistoon in de signatuur staat, is dat een Fis. Dit betekent dat telkens wanneer de noot F wordt geschreven, men in plaats daarvan een Fis speelt (of zingt) (op een klavier: de zwarte noot net rechts van de F).

Er zijn twaalf majeur en twaalf mineur toonaarden (eigenlijk "modi" genoemd). Dit komt omdat een toonladder op elke noot kan beginnen, en er zijn twaalf noten binnen een octaaf: zeven witte noten en vijf zwarte noten op een klavier. Elke majeur toonaard heeft zijn eigen signatuur. De relatie tussen de toonaarden wordt uitgelegd in het artikel "kwintencirkel". Elke mineurtoonaard deelt een signatuur met één van de majeurtoonaarden.

Er zijn vijftien mogelijke toonsoorten: maximaal zeven kruizen, maximaal zeven mollen, of geen kruizen of mollen. De reden waarom er vijftien en geen twaalf zijn, is dat drie ervan twee mogelijke namen hebben: Fis majeur (6 kruizen) kan ook G flat worden genoemd, C sharp is D flat en B is C flat. Wij noemen deze enharmonisch, d.w.z. dezelfde noot maar met een andere naam.

Er zijn twee redenen om een signatuur te schrijven. Ten eerste bespaart het veel kruizen en mollen tijdens het stuk. Ten tweede helpt het de speler te denken in de toonsoort (muziek) van het stuk. Dit helpt om de muziek beter te begrijpen.

Als de componist tijdens het stuk extra kruizen of mollen wil, of als hij de kruizen of mollen in de toonsoort wil laten vervallen, kunnen deze in de muziek worden geschreven. Dit worden accidentalen genoemd. Een accidental wordt altijd geschreven vóór de noot waarbij hij hoort (we zeggen "Cis" maar we schrijven het scherpe teken en dan de noot C). Een voorbeeld: in een stuk in G-groot zijn alle F's kruizen. Als de componist een scherpe C wil, schrijft hij een scherp teken voor de C die scherp gemaakt moet worden. Dit duurt de rest van de maat. Als hij een Bes wil, moet hij die erbij schrijven. Als hij een F wil in plaats van de gebruikelijke Fis schrijft hij een natuurlijk teken. Er zijn ook dubbele kruizen (het teken ziet eruit als een x) en dubbele mollen (twee platte tekens). Een dubbel kruis F is een scherpe F die verscherpt is. Het is dezelfde toon als G.

Aan het begin van elke muziekregel wordt de toonsoort geschreven. Dit helpt de speler te onthouden wat de toonsoort is. De maataanduiding wordt echter alleen aan het begin van het stuk geschreven (de volgorde is: sleutel - maataanduiding - maataanduiding). Soms verandert muziek tijdens een stuk van toonsoort (moduleren). Als de muziek enige tijd in de nieuwe toonsoort blijft, kan de componist besluiten de maataanduiding te veranderen. Een andere reden voor het veranderen van de toonsoort kan zijn dat de muziek is gemoduleerd naar een toonsoort als Gis majeur met acht kruizen (inclusief een dubbele kruis). Het is gemakkelijker om de muziek te lezen als deze is geschreven in As-groot (4 mollen).

Men kan aan de signatuur zien in welke toonaard een stuk staat, zolang men maar weet of het majeur of mineur is (zie "modus"). Bijvoorbeeld: een toonsoort van 1 kruis is ofwel G majeur ofwel E mineur. De beste manier om erachter te komen welke het is, is te kijken of het einde van het stuk gebaseerd is op G-groot of E-klein. Ook: als het stuk in mineur staat, is het zeer waarschijnlijk dat er verschillende toevalligheden in het stuk zitten die de 7e noot van de toonladder verscherpen (in dit geval worden veel D's veranderd in Dis).

Sommige moderne componisten gebruiken geen toonsoorten. Dit is vaak het geval als de muziek atonaal is of niet erg stevig in één toonaard staat. Als er veel kruizen en mollen zijn en de maten erg lang zijn, schrijven ze misschien accidentalen voor elke noot die er een nodig heeft, in plaats van slechts één keer in een maat. Dit moet bovenaan de muziek worden uitgelegd. Het kan ook zijn omdat het stuk modaal is.