Polimetria to zjawisko, w którym w utworze występuje więcej niż jedno metrum, przy czym nie chodzi o zmianę metrum między dużymi częściami kompozycji, ale o współistnienie różnych metrów na krótkim odcinku
Wyróżniamy polimetrię sukcesywną, w której różne metra występują po sobie, oraz polimetrię symultaniczną, gdy różne partie kompozycji utrzymane są w różnym metrum. Oba rodzaje często wykorzystywane są przez kompozytorów współczesnych.
Polimetria sukcesywna charakterystyczna jest dla muzyki flamenco, w której zmieniające się akcenty powodują powstawanie naprzemiennie brzmiących taktów na 6/8 i 3/4. Pięknym przykładem odbicia tego folkloru w muzyce artystycznej jest początek Concierto de Aranjuez Joaquina Rodrigo.
Polimetria symultaniczna pojawiała się już w renesansie, gdy chodziło o odmalowanie rozmaitych odgłosów dochodzących do obserwatora z różnych stron. Clement Jannequin w chanson La Guerre każe wrogim armiom śpiewać jednocześnie, a że każde wojsko ma swoją pieśń, mamy polimetrię. Podobnie postąpił Heinrich Biber w sonacie La Battaglia. W finale II aktu Don Giovanniego Wolfganga Amadeusza Mozarta na balu wydanym przez tytułowego bohatera trzy orkiestry w trzech pokojach grają jednocześnie trzy różne tańce, a widz jest pośrodku tego wszystkiego i słyszy, o dziwo, piękną i harmonijną całość.
Rozmaite rodzaje polimetrii są podstawą fascynującej, dzikiej rytmiki Święta wiosny Igora Strawińskiego – występujące w różnych partiach różne metra powodują nieustanną grę akcentów, następujących po sobie pozornie chaotycznie, a w istocie wykazujących głęboką logikę. Była to muzyka skomponowana spontanicznie i w owym czasie (początek XX wieku) radykalnie awangardowa. Wiele tygodni zajęło kompozytorowi zrozumienie, dlaczego nie może swego utworu zapisać: bo nie jest ani na 2, ani na 3, wszystko się bez przerwy zmienia i nakłada. Ironią losu jest, że jeszcze po II wojnie światowej zachowawczo zorientowani dyrygenci uważali, że zmieniające się metra są jedynie powierzchownym efektem zastosowanym przez Strawińskiego i próbowali przepisać partyturę na 2/4. Nikomu się nie udało.
