La riforma gregoriana non impedì che, nel corso degli anni, le melodie monodiche di base fossero arricchite tramite amplificazioni in senso orizzontale, aggiungendo ornamentazioni alla linea melodica, e in senso verticale, aggiungendo altre voci al canto del celebrante.
L'amplificazione orizzontale prese la forma di interpolazione di testi e melismi nella melodia gregoriana (tropi) o di composizioni originali a partire da particolari momenti della liturgia, in genere l'Alleluja (sequenze).
L'amplificazione verticale, che costituiva l'inizio della polifonia (dal greco: molte voci) prese dapprima la forma di una raddoppio (diafonia) della voce monodica (vox principalis), con una seconda voce (vox organalis) ad andamento parallelo e a distanza fissa (in genere una quarta o una quinta), secondo il procedimento che fu detto organum parallelo. La vox organalis (o duplum) inizialmente posta al di sotto della vox principalis, sarebbe divenuta più acuta negli sviluppi che seguirono. Il trattato Musica Enchiriadis della metà del IX secolo, dà conto dell'organum parallelo e di alcune sue variazioni che contemplano eccezioni del moto parallelo delle voci.
Il discostarsi dalla regola del moto parallelo delle voci era destinato a produrre tecniche polifoniche più complesse: tale fu, attorno al 1100, la tecnica del discanto dove alle voci, che conservano sempre distanze considerate consonanti (cioè quarta, quinta, ottava e unisono), è consentito un movimento più libero, che alterna tra il moto parallelo e il moto contrario.
Nello stesso periodo, emerge una tecnica detta eterofonia, probabilmente derivata dal canto popolare, che consente al duplum di eseguire melismi mentre la vox principalis intona, con valori di durata assai prolungati, la melodia originale. Questa pratica è documentata in alcuni codici italiani del XII e XIII secolo (ad esempio il trattato d'organum Vaticano) e da documenti coevi provenienti dalla chiesa di San Marziale a Limoges (sud della Francia). A questo stile sarà dato il nome di organum melismatico.
Non furono queste le uniche alterazioni della prescrizione monodica gregoriana: nello stesso periodo e luoghi dell'organum melismatico si trovano esempio dell'uso di una voce di bordone (un'unica nota bassa che viene prolungata anche per tutta la composizione), composizioni multitestuali dette tropi simultanei in cui le voci cantano testi diversi, anticipando quello che più tardi sarà il mottetto e perfino accenni di scrittura a tre voci.
Bisogna infine ricordare che in Inghilterra nacque un tipo di polifonia molto diversa da quella del continente europeo, che ammetteva, enfatizzandoli, gli intervalli di terza e sesta, considerati dissonanti sul continente. Questa tendenza, espresse in composizioni a due (gymel) e tre voci, (falso bordone) avrebbe in seguito influenzato la musica fiamminga e si sarebbe poi diffusa in tutta l'Europa, diventando la base della musica occidentale (che si basa sulle triadi e gli intervalli di terza).