Первая тенденция проявилась в стремлении к максимально подробному и аналитическому фиксированию контура мелодии, что привело к возникновению диастематической (???????? — расстояние) интервальной нотации, или такой нотации, знаки которой обозначали ходы на определенные интервалы. Вторая тенденция проявилась в стремлении к некоей сокращенной «стенографической» записи, при которой целые мелодические обороты зашифровывались с помощью, специальных знаков. Эта тенденция породила «фитный» принцип нотации, некий род тайнописи, называемый в Древней Руси принципом «тайно-замкненности». Во взаимодействии двух противоположных тенденций — диастематической и фитной — и заключается все своеобразие развития византийской невменной нотации, проявляющейся, в частности, в наличии двух видов невм — малых, однозвучных или двузвучных, обозначающих мелодический ход на определенный интервал, и больших, стенографически фиксирующих группу звуков.
Отличительной особенностью старовизантийской нотации является отсутствие диастематического принципа, что приводит к отсутствию указаний на точный количественный ход интервала при мелодическом движении. Памятники старовизантийской нотации содержат невмы двух видов — малые и большие, среди которых особо заметное место занимает «исон», обозначающий повторение тона, что свидетельствует об относительной простоте песнопений, тяготеющих к типу псалмодии. Однако наряду с широким применением исона, а также использованием архаических знаков, заимствованных из экфонетической нотации, в песнопениях, нотированных старовизантийской нотацией, встречаются и «невмы-имитоны», и «невмы-пневматы», обозначающие скачкообразное движение мелодии. Особый интерес старовизантийская нотация должна приобретать потому, что именно от нее берет свое начало русская невменная, или «крюковая», письменность.
В отличие от старовизантийской нотации средневизантийская нотация есть нотация диастематического принципа действия. Нотация эта уже располагает возможностью точно обозначать количественный момент мелодического интервала. Невмы делятся на два вида: «соматические» (телесные), или невмы, обозначающие поступенное восходящее или нисходящее движение, и «пневматические» (духовные), обозначающие скачок вверх или вниз на терцию и квинту. Различные по величине интервалы при записи можно было получить путем комбинаций, составленных из невм соматических и пневматических , находящихся друг с другом в особом иерархическом соподчинении, называемом «хипотаксис». Возможность фиксации точной величины интервала приводит к постепенному вытеснению стенографического принципа и больших невм, обозначающих значительное количество мелодических звуков. Однако наряду с этой тенденцией в средневизантийской нотации продолжает встречаться и фитный принцип, сущность которого заключается в том, что знак «?», стоящий над слогом текста, обозначает, что в этом месте должно быть исполнено некое расширенное мелодическое построение, уже известное из устной практики.
Появление поздневизантийского типа нотации сопряжено с целым рядом крупных перемен на разных уровнях церковной жизни. В певческой практике эти перемены выразились в появлении многораспевности, многообразия мелодических вариантов, предназначенных для одного богослужебного текста, в возникновении напевов, связанных с определенной народностью, местностью, городом или монастырем. В связи с этим появляется также и новый тип нотированной книги — «аколу-тие» — соединение, или антология, объединяющая различные песнопения вне строгой богослужебной классификации, присущей ирмологам или стихирарям. Мелодии песнопений становятся все более орнаментированными и мелизматическими, что порождается новым мелодическим мышлением, высшим критерием которого становится понятие «калофония», или «сладкогласие». Калофоническая, или сладкогласная, стилистика приводит к повышению самостоятельности мелодии и независимости ее от текста, что вызывает необходимость повторения частей текста и отдельных слов, введение в слова чуждых звуков, а также употребление вообще внетекстовых слогов типа «те-ри-ре», «а-не-на» и пр., являющихся новой текстовой основой для протяженных мелодий — терирем и кратимат («задержек»).
Эта калофоническая эмансипация мелодии порождает совершенно новый тип певческого творчества и новый тип произведений, называемых «музыкальными словарями», в которых место богослужебного текста занимают различные перечисления технических певческих терминов: наименование певческих фигур, невм, гласов и пр. Особую известность приобрел «музыкальный словарь» под названием «Большое исо пападического пения» или «Хирономическое певческое упражнение» преподобного Иоанна Кукузеля. Сущность этого произведения заключается в том, что тот или иной певческий термин, названный в тексте, тут же получает конкретное воплощение в мелодии, как бы иллюстрируя текст. В своем пространном мелизма-тическом развитии мелодия «упражнения» проходит через все гласы осмогласия, начиная и заканчивая первым гласом. Текст перечисляет основные наименования певческих знаков, а мелодия развивается в зависимости от значения названного невменного знака. Все это говорит о том, что «Хирономическое певческое упражнение» было исключительным по остроумию учебным пособием, пропевая которое обучающийся получал полное всестороннее представление о певческой системе, а также тотчас же овладевал практическим навыком ее применения. Очевидно, сложность и специфичность этой системы были столь велики, что вышеизложенный метод обучения был единственным путем, ведущим к ее освоению.
Новый мелизматический стиль, породивший новую папади-ческую форму песнопений, неизбежно привел к необходимости введения новых невменных знаков, число которых в поздне-византийской нотации резко возросло. Появляется новый тип знаков — знаки хирономические, обозначающие степень длительности, динамики, характер ритма, акцентов и т.п. Появление их связано, очевидно, с новым расцветом искусства хейрономии, о чем свидетельствуют и многочисленные книжные миниатюры того времени. Изменилось также и употребление специальных знаков «мартириев». Если в средневизантийской нотации мартирии ставились только в начале песнопений для обозначения гласа, то в поздневизантийской нотации мартирии могут появляться в любом месте песнопения, обозначая модуляцию, или переход из одного гласа в другой. Сложность и труднодоступность этой системы может быть проиллюстрирована тем фактом, что песнопения одного из самых выдающихся песнотворцев Православной Церкви этого периода преподобного Иоанна Кукузеля современники назвали «бичом» певцов.
С падением Византийской империи под натиском турок в 1453 г. система византийского богослужебного пения, достигнув наивысшего расцвета и утонченной изощренности, начинает постепенно приходить в упадок. Мелодические формулы начали терять свое нормативно-определенное содержание и делаться все более зависимыми от личного опыта и вкуса певцов. Ритмические знаки стали следовать свободному течению «словесного ритма», утрачивая собственную характерность. Сама нотация оказалась слишком сложной, а изучение ее, как и всего богослужебного пения, затруднялось по причине малочисленности теоретических руководств. Это угасание продолжалось вплоть до XVIII в., со времени которого начали предприниматься некоторые попытки к новой реформе нотации.
В начале XIX в. по инициативе Константинопольской Патриархии была составлена комиссия из ведущих учителей пения во главе с Брусенским митрополитом Хрисанфом, Григорием Протопсалтом и Хирмузием Хартофилаксом для выработки нового вида византийской нотации и ее теоретических основ. Цель реформы по мысли ее инициаторов заключалась в упрощении и упорядочивании поздневизантийской системы нотации, что в первую очередь выразилось в сокращении количества невм. Десять диастематических (интервальных) и одиннадцать хирономических (качественных) невм новой, реформированной системы обеспечивали точную фиксацию любого мелодического интервала и любой ритмической фигуры. Семь основных ступеней звукоряда давали возможность построения и осознания не только различных ладов: дорийского, фригийского, лидийского и т.д., но и трех родов пения: диатонического, хроматического и энгармонического. Гласы начали пониматься как лады и разделяться по родам пения. Так, I, IV, V, VIII гласы являлись диатоническими, II, VI — хроматическими, III, VII — энгармоническими. Были выработаны специальные правила гласовых перемен, или «метабол», переходов из одного гласа в другой, из одного рода пения в другой при помощи хроматического смещения звукоряда или его части. В таком виде система была одобрена Константинопольской Патриархией, которая санкционировала ее для всеобщего употребления в 1814 г. Начиная с этого времени и поныне система эта употребляется в Константинопольской, Александрийской, Антиохийской, Иерусалимской, Элладской, Кипрской, а также, до известной степени, в Сербской, Румынской, Болгарской и других Православных Церквах.