Z Cowellem wiąże się bardzo prosta i praktyczna teoria operowania totalnymi zestawieniami dźwiękowymi, tzw. klasterami (ang. tone clusters). Tone clusters — to technika fortepianowa, w której materiał dźwiękowy bodaj po raz pierwszy jest mniej ważny od samego sposobu wykonania. Gra się tu w równym stopniu palcami, co dłonią, przedramieniem czy łokciami. W rezultacie „harmonika” jest całkowicie przypadkowa, uzależniona od sekundowego stroju instrumentu.
Zestawienia takie mogą być komponowane nie tylko diatonicznie czy pentatonicznie (czarne klawisze na fortepianie), ale i w pełnej chromatyce lub nawet ćwierćtonowo. Harmonicznie rzecz ujmując, liczy się tu tylko konsystencja interwałowa i szerokość pasma klasteru. Tone clusters,nie są sumą dźwięków, lecz jakby jednym dźwiękiem o poszerzonym paśmie wysokości. Cowell użył klasterów po raz pierwszy w r. 1912, w utworze The Tides oj Manaunaun, lecz zrobiły one karierę dopiero w naszych czasach. Poszukiwania Cowel-la dotyczyły również rytmu. Cowell jest współwynalazcą, wraz z L. Thereminem. rytmikonu — instrumentu, który pozwala na równoczesny przebieg 16 różnych rytmów; charakterystyczne dzieło z użyciem rytmikonu: Rhythmicana na rytmikon i orkiestrę (1931).