音乐和舞蹈深深地嵌入在人类的体验之中，以至于我们几乎把它们视作理所当然。它们彼此不同，却又密切相关：音乐——这种随着时间排列出的不同声音组合，让我们的身体也随之舞动。即便在没有意识到它们的情况下，我们的身体也会追踪音乐的拍子、节奏和律动，而舞动回应。一个有趣的发现是，证据表明，包括加利福尼亚海狮和恒河猴在内的一些动物，也能对音乐作出反应，虽然不如人类做的那么好，但也能“跟上节拍”。
直到最近，科学家才发展出了用来定量研究人类对音乐多种形式的反应的工具。这个研究项目依赖多种方法，涉及从研究感知和认知的技术到神经生物学和神经成像的技术，还包括来自心理物理学、进化心理学和动物研究的洞察力。加拿大麦吉尔大学的认知心理学家Daniel Levitin写过诸多关于音乐科学的作品。起初他是一名专业的音乐家，重返大学后，他被音乐家到底是如何工作的这个问题所驱使，继而开始了研究音乐科学的生涯。
音乐的起源从多久以前，音乐和舞蹈成为了人类演化历史的一部分呢？洞穴绘画会留下痕迹，我们可以据此用碳定年法来测试年代；但是音乐不同，音乐是短暂的听觉信息，不会留下任何痕迹，直到钢琴卷帘和手写音符的出现。所以我们只能推测。骨笛是我们已发现的最古老的与早期人类有关的人工制品，其中一些已经有超过四万年的历史。许多骨笛可以演奏五声音阶，本质上也就是蓝调音阶。所以我们在四万年前不仅有了音乐，还有了蓝调。
为什么人类会发展出音乐？心理学家Steven Pinker在他1997年出版的《大脑如何工作》一书中说，音乐是“听觉上的芝士蛋糕”，他声称音乐不可能是进化适应的结果，因为音乐不能提供任何生存优势，并认为音乐是语言发展的偶然产物。Levitin则认为，有证据表明，在我们的大脑中有一个“音乐习得模块”，类似于乔姆斯基为描述语言习得而提出的概念。
婴儿只要接触到音乐就能自然而然地作出反应，根本毋需明确的教导。大多数儿童在很小的时候就能辨别出偏离序列的和弦，或者音调不准的音符。这表明，大脑中已经进化出了能够从听觉通道接收信息或者刺激的回路，然后将其转化成运动输出——身体运动。
研究音乐科学的途径人们通常用神经成像的手段来研究大脑的哪些部分是活跃的，但是这并非真正看见大脑中化学物质的传递，而化学物质的传递在某种程度上是更为根本的。
在做了20年的神经成像研究之后，Levitin尝试研究音乐相关的神经化学过程。他们根据测试对象聆听音乐时特定的激活区域以及激活时间，来研究大脑中多巴胺的分泌。研究表明，人们在听到愉快的音乐时，大脑中的一个被称为腹侧被盖区的特殊结构以及另一个被称为伏隔核的结构，会在听觉皮层的信号出现后几个毫秒内被激活。而这些结构会调节多巴胺的水平。因此看来，这使得多巴胺得到了释放。