根据物理学、声学的发声原理，物体(包括固体、液体、气体)振动而产生音响，如弦乐器，弦是振动体，拉弓为动力，琴身是共鸣器，弓擦弦而发声；如管乐器、依靠气柱振动而发声。

物体振动发声具有三个基本要素动力、振动体和共鸣腔。

歌唱是如何发声的呢？歌唱中，从肺部呼出的气息形成动力，通过声带振动发声，同时，经过喉腔、咽腔等共鸣器官的作用，得到扩大和美化。这就是歌唱的发声原理。

歌唱吸气时，声带的声门打开，呈三角形的状态；歌唱呼气时，气息从肺部呼出，经过声带，激起振动，声带闭合，挡气，声带这种多次反复的运动就是歌唱发声的全过程。这种理论称为“空气动力学说”，或“肌肉张力学说”。

声乐界对于发声原理的研究，在近代又提出“神经时值学说”，又称“肌阵挛学说”，由法国著名生理学家于松1951年提出。他认为：“声门的闭合是依靠喉返神经而实现的，声刁打开是由喉神经所控制的环勺后肌来完成的，而声带闭合后的拉紧，则依靠喉上神经来实现。喉返神经的冲动频率，决定喉头发声的频率。”这一学说在世界引起轰动。关于发声原理深层次的探索，随着人类科技的进步，声乐艺术的理论研究将日趋完善。

从物理学原理出发，声音的高低由声带振动产生的频率决定。所谓频率：单位时间内声带完成全振动的次数(毎秒声带闭合的次数)。声带振动频率高，发出的声音则高；反之，声带振动频率低，发出的声音则低。声音的强弱由声带的振幅决定。所谓振幅：声带来回颤动的空间距离。声带的振幅越大，声音越强，反之，声带的振幅越小，声音越弱。

歌唱中随着旋律高低起伏和强弱的变化，在呼吸配合的基础上，声带不断调整其长度、厚度和张力。

演唱高音时，呼气压力大，气势强，声带拉紧、缩短、变薄，张力增大，声带呈边沿振动。正因为此特点，滥用高音者往往容易长小结(声带的前三分之一处)；嗓音病变时，唱高音就吃力、困难，声音就由明亮变为嘶哑。

演唱低音时，呼气压力减小，声带较高音时变长、变厚，张力相应减小、声带振动面积大。由于声带张力的减小，所以，演唱不如中声区轻松、自如，需要加强呼吸的韧性支持作用。相对而言，中声区是发声较轻松、方便的声区，因此，歌唱总是将中声区的训练作为基础训练，然后逐步向上下高低音方向发展。