首先说说自然大调式中，音级与音程关系。我们先用C大调举例：C大调中有七个自然音，它们的音名由低到高排列为：C D E F G A B。这七个自然音的排列，就构成了自然大音阶的七个音级，也是由低向高为1 2 3 4 5 6 7这七个音级。看看这些数字，是不是就是简谱中的数字音符呢？
没错，简谱中的数字音符所表述的，就是自然大调的七个基本音级。在这七个音级当中，每个音级之间相隔的音程数是二度。但是这些都是二度的音程，实际上的大小确不相同——第三级和第四级音之间（3和4之间）与第七级和八度1之间（7和i）距离只有半个音，即小二度音程；而其他各相邻音级之间都是一个全音（两个半音之和），是大二度音程。总结起来从1到i之间各相邻音级的音数规律就是“全、全、半、全、全、全、半”这样的结构，这是自然大音阶特有的。
回过头看C调，它的三级音E和四级音F之间，七级音B和八度音C（相差八度音程的音的音名是相同的）之间都是天然的小二度音程（半音），而其他各音之间是天然的大二度音程关系（全音），所以它排列起来，无需使用变音就能自然符合自然大调的音阶特征。
我们知道，一个音阶的第一级音就是那个调的主音。自然大调可以用任何一个音来作为它的音阶的第一级音，也就是主音。当用某个音作为它的主音时，这个音的音名，就是该调的调名。比如上述C调，正是因为把C音作为了音阶的第一级音，所以它叫做C调。如果用G音作为第一级音，它就是G调。我们先由G音开始，将所有的自然音加以排列：G A B C D E F g（g为G的高八度音，为区别，用小写）。但这不是自然大调的G调——因为在这个音列中，七度音F到八度音g之间是大二度音程，而到六级音E之间却是小二度音程，这明显不符合自然大调的音阶特性。因此，我们须将F升高半音变为：G A B C D E #F g，这样一来，这个音列就与自然大调的音阶相吻合了，就是真正的自然大调的G调音阶。
在简谱的记谱中，一个调可能会有多种不同的记谱方式，这完全要看你把简谱数字中的1定在哪个音高上。比如说G调，当你把1的音高定为G时，它的音阶就是1234567（1=G）这样的记法。当你把1的音高定为C时，它的音阶就是5 6 7 1 2 3 #4（1=C）这样的记法，因为G调的第一级音G，在C调音阶中的位置是五级音，而七级音#F，在C调中是升高了半音的第四级音，所以这里要记作#4。而其他各音，正好在C调音级音高的位置，所以不需要变化了。
向上述简谱的记谱中，前者，第一级音是哪个音，这个音就记作1的记法，称为首调记谱；后者将1固定为C音的记法，称为固定调记谱。但简谱中习惯采用首调记谱。而五线谱的记谱，与简谱固定调记谱的原理是相近的。
下面再看看D调：
用音名表达音阶：D E #F G A B #C d；
用简谱首调记谱：1 2 3 4 5 6 7 i （1=D）；
用简谱固定调记谱：2 3 #4 5 6 7 #1 2（1=C）；
自己尝试用上面讲的知识，来分析一下其中的道理。
追问例如上面的五线谱 为什么5对应键盘上的G G调不是1=G么
追答1=G，是简谱的调号标注方法，意思是：“1的音高定为G音”来记谱。
在五线谱上，G音的位置是恒定的，中音的G（即小字一组的g1）总在高音谱表的二线上。且五线谱标注调号的方式是用标示变音位置来表达——即在谱号后相应位置上标上升降号。G调的调号，是一个升号，标在高音谱号后五线上，这个位置的音是F音，故谱内所有F音（包括八度关系的）统统由此而升半音。
追问中“为什么5对应键盘上的G G调不是1=G么”，是将简谱的首调记谱与固定调记谱混为一谈了。才会有这样的疑惑。前面的5，应该是C调的5，这时1=C，而不是=G。因为G音在C调中，才 处在五级音的位置上。
看五线谱，最好是摆脱通过将其翻译为数字简谱的习惯。应直接采用音名来视谱，G音就是G音，不用非要把它和简谱数字联系起来。尤其是器乐，五线谱音符位置与乐器上的音位是固定对应的，故音名与乐器音位也是固定对应的，不会因调和调式的变化而发生改变。
而简谱，在同一调上往往会有多种不同的记谱法，对于不熟练的人，容易发生混乱。
楼主看一下C调的音阶
12345671
1-2为全音 2-3全音 3-4半音 4-5全音，5-6全音，6-7全音 7-1半音
凡是大调自然音阶都需要满足这样2全1半3全1半的规律，那么到G调会怎么样呢？
G调以5为do
56712345
5-6全音 6-7全音 7-1半音 1-2全音 2-3全音 3-4半音 4-5全音
最后两组全音和半音的顺序颠倒了，听上去不像do re mi fa so la si了。那怎么办呢？
把4升高半音以后：
3-#4 全音， #4-5 半音，这下就符合2全1半3全1半的规律了。
所以在G调的音阶为
567123#45
G调的调号也就是1个升号，升号升fa。
以上是简单的回答。如果要非常具体的回答楼主这个问题，会牵涉到音律与12平均律的形成，比较复杂。楼主有兴趣的可以去查阅相关书籍。追问
例如上面的五线谱 为什么5对应键盘上的G G调不是1=G么
追答哦。那是因为楼主把固定调和首调混用的关系。
所谓固定调，就是不管乐谱上是什么调，都按照一个固定的调进行阅读（一般按C调阅读）
所以so还是G，但是这样就会牵扯到刚刚说的音阶不同的问题，所以会有调号，遇到调号变化的音也需要变化，比如G调的调号是#F，所以到了fa要升
而1=G指的是首调的概念，意思是这首曲子G这个音要唱do。所以5不再是G，而是D。
如果按照首调的看法1=G 楼主标出的so fa mi就不能唱so fa mi 而要唱1 7 6（do si la）。
直接用音程关系去理解调式。
先确定了什么是Do。
然后后面就是全全半全全半全。
任何基本的调式都是这样的。