При кодировании с переменным битрейтом (VBR) пользователь выбирает желаемый уровень качества и / или диапазон допустимого битрейта. При таких настройках кодировщик пытается сохранить выбранное качество на протяжении всего потока, выбирая оптимальное количество данных для сжатия каждого фрейма аудио.

Основное преимущество этого метода заключается в том, что пользователь может задавать уровень качества и сэкономить объём закодированных данных. Но имеется и небольшой недостаток: невозможно заранее определить размер закодированного файла. Многие современные кодировщики поддерживают переменный битрейт, например, это кодировщики форматов MP3, AAC, Ogg Vorbis, Musepack или WMA. Но есть и кодеки, которые могут выполнять кодирование только с постоянным битрейтом (Constant Bitrate или CBR), например, это AC3 (в теории он может кодировать в VBR, но высококачественные кодеки не поддерживаютэту опцию), DTS, Real Audio или ATRAC3. Все lossless-кодеки поддерживают VBR.