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 el círculo de quintas del sistema de Pitágoras, el semitono diatónico o limma comprende cinco quintas en sentido antihorario (descendentes) y su razón numérica es el resultado de compensar estas cinco quintas con tres octavas ascendentes.
Este intervalo se considera relativamente como un "semitono pequeño" causado por la tarcera mayor pitagórica o ditono (que es relativamente grande) y la distancia que resta hasta la cuarta justa.
El sistema de afinación justo invierte la magnitud relativa del semitono diatónico y lo hace más grande que el cromático, concretamente es el resultado de hallar la diferencia entre la cuarta justa y la tercera mayor pura, o sea