Im Laufe der Jahre entstanden neben der FM-Synthese viele weitere Methoden, Klänge zu erzeugen, bspw. die additive Synthese, bei der ausgehend von einer Grundschwingung weitere Klänge addiert werden und so Obertöne entstehen. Exotische Algorithmen wie bspw. die Vektorsynthese (dynamisches Mischen von Grundklängen aus subtraktiver Erzeugung), das Formant-Shaping (variiert für die menschliche Stimme charakteristische Wellenbereiche, die sog. Formanten) oder die Granularsynthese (Zusammensetzen eines Klangs aus winzig kleinen Klangbausteinen) führten zwar zu interessanten Ergebnissen, brauchten aber viel Erfahrung seitens des Musikers, um zu brauchbaren Ergebnissen zu führen.
Anfang der 1990er Jahre wurde ein weiterer Meilenstein bei der Entwicklung von Syntheseverfahren zur Klangerzeugung gelegt: das Physical Modelling (PM). Bei der PM-Synthese wird ein natürlicher Klang anhand von mathematischen Beschreibungen und physikalischen Berechnungen digital simuliert, d. h. man berechnet, wie sich etwa Luftschwingungen in einem Saxophon verhalten oder eine Saite einer Gitarre schwingt. Durch die gerade neu entwickelten DSP (Abkürzung für: digital signal processing) Schaltkreise war es nun möglich, die schon lange zuvor erkannten Grundlagen endlich real werden zu lassen. Technologievorreiter Yamaha sicherte sich wie bei der FM-Synthese die Rechte und entwickelte ab 1989 zusammen mit der Stanford University diese Syntheseform. 1994 kam dann der Yamaha VL-1 in die Geschäfte.
Dank des Physical Modellings war man nun in der Lage, die alten analogen und sündhaft teuren Synthesizer-Schätze als digital reproduzierte virtuell-analoge Synthesizer wiederauferstehen zu lassen. Bekannteste Vertreter sind hier der Clavia Nord Lead, der Access Virus und die Waldorf Synthesizer. Durch aktuelle Musikstile wie z. B. die Techno-Musik kam es in den 1990ern zu einer wahren Renaissance analoger Synthesizer-Klänge.