丹顶鹤高亢、宏亮的鸣叫声，与其特殊的发音器官有关。它的颈长，鸣管也长，长达约1米以上，是人类气管长度的五六倍，末端卷成环状，盘曲于胸骨之间，就像西洋乐中的铜管乐器一样，发音时能引起强烈的共呜，声音可以传到3一5公里以外。早在3000多年前的春秋时期，我国第一部诗集《诗经·小雅》中，就有《鹤鸣》篇：“鹤鸣于九皋，声闻于野。”。《毛诗陆疏广要》也有“鹤知夜半，其鸣高亮，闻八九里”之说。曾经有古老的传说：在会稽（今江苏东部、浙江西部）的雷门鼓内，曾有仙鹤飞入，因而洛阳都能听到鼓声。后来仙鹤离去，鼓声也就传不了多远了。公元383年秦晋肥水之战，秦军大败时，“闻风声鹤唳皆谓晋兵之至”，可见鹤声之宏亮。
我国古人对丹顶鹤的鸣叫声曾赋予很多的寓意。唐朝初年，虞世南在《飞来双白鹤》一诗中写道：“扬景过伊洛，流声入管弦”、“危心犹警露，哀响讵闻天。”大约200年以后，诗人章孝标在《闻云中鹤唳》中也写道：“翩翻索碧落，嘹唳入重云。”这些句子都是说丹顶鹤的鸣声嘹亮、高亢而略带悲凉，可以直入云霄。
我国古代管弦乐家也曾从丹顶鹤的鸣叫中得到过启示，汉朝蔡巨在《琴操》中讲述道：商陵人牧子为人所逼而出妻，妻中夜悲啸，牧子闻而援琴唱道：“痛恩爱之永离，叹别鹤以抒情。”这就是古曲“别鹤操”的来历。其中好象有两层含义，就其内容而言，丹顶鹤是象征爱情专一的鸟类，所以是不应该离别的，而当因无奈而必须永别时，则无疑是悲痛万分的；就其音调来说，丹顶鹤的鸣叫和人的啸声，都非常激越而悲凉，引入琴中，能较好地表现出悲愤的主题。古人对于音阶，有宫、商、角、徽、羽五音之说，唐朝白居易在其戏作《鹤答乌》中说：“吾音中羽汝声角，琴曲虽同调不同。”诗中尚有自注：“别鹤怨在羽调，乌夜啼在角调。”如果按五音之外再加变徽、变宫的七音计数，羽调要比角调高三个音阶，由此可见反映鹤鸣的羽调，处于高音域之中。白居易在其《霓裳羽衣歌》中还有“映鹤曲终长引声”之句，说明他曾用悠扬脱俗的鹤鸣来表现和渲染仙真佳境。
丹顶鹤鸣声的音调和频率因性别、年龄、行为、环境条件的不同而有很大差异。一般鸣声成串或单一，不仅在起飞时和在空中飞翔的时候鸣叫，而且在地面上取食和栖宿时也在鸣叫。一年四季，几乎每天每时都能听到它的鸣声，但以黎明前后最为频繁。每天在破晓之前，只要有一只率先启鸣，便会有第二只立即应声作答，而后群体中就一连串地彼此呼应，欢闹不止，直至日出。叫声不仅是配偶间和群体成员之间的传情和联络，而且也常用来表示骚动和对危险的警戒，但更重要的则是作为婚偶舞蹈的伴奏曲。
繁殖期的雄鸟在与雌鸟对鸣时，头部朝天，双翅频频振动，在一个节拍里发出一个高昂悠长的单音，雌鸟的头部也抬向天空，但不振翅，在一个节拍里发出两三个短促尖细的复音。这种“二重唱”不仅是对爱情的表白，也是对企图入侵者的警告，而且还能促使雄鸟和雌鸟性行为的同步，保证繁殖的成功。雏鸟的鸣叫声主要有索取食物，保持联系和也许是出于某种生理需要的使劲鸣叫等3种。1岁龄的幼鸟在离开双亲后，有保卫领地以及无目的的鸣叫。2岁以后则有齐鸣、交尾前的鸣叫。此外还有在召唤起飞和报警时的鸣叫，营巢时的鸣叫等等。古人也曾利用鹤鸣来报时，《淮南子》中有“鹤知夜半”的说法。《毛诗陆疏广要》则说：“鸡鸣时鹤亦鸣”。唐朝诗人吕岩说得更明白：“一声鹤唳人闻晓”。
