Un semitono diatónico es un intervalo de semitono que existe entre dos notas de distinto nombre. En los dos tetracordios de la escala diatónica mayor hay dos semitonos diatónicos, situados siempre entre las notas tercera y cuarta (como Mi-Fa y Si-Do en la escala de Do Mayor).

Además del caso mencionado en que el semitono diatónico se forma entre notas naturales que están a una distancia de semitono, también se forma al reducir mediante una alteración la distancia de tono que separa dos notas, convirtiéndola en una distancia de un semitono. Por ejemplo, entre las notas Do-Re existe un tono, pero al reducir esta distancia mediante una alteración (un sostenido para elevar el Do, o un bemol para bajar el Re), se forma un semitono diatónico entre la nota alterada y la natural (por ejemplo, Do-Reb o Do#-Re). En cambio, el semitono cromático se forma entre la nota natural antes y después de la alteración (por ejemplo, Do-Do# o Reb-Re)

Como se ha visto, cuando entre dos notas existe una distancia de tono, este se compone de dos semitonos de los que uno es diatónico y el otro es cromático. Por este motivo se dice que el semitono diatónico es el intervalo complementario del semitono cromático, respecto del intervalo de tono.