在氣管上方有一個由軟骨、韌帶和肌肉組成的器官，這就是發聲的寶盒—喉頭，處於舌根與氣管之間。而喉頭的內部有兩片對稱、薄而整齊、富有彈性的韌帶，這就是聲帶。
聲帶不發聲的時候是自然分開的，左右兩片之間形成三角形空間，稱之為聲門。
當氣息經過聲門衝擊聲帶時，聲帶就閉合擋氣，由此產生振動而發出聲音來，這就是聲帶振動而發出的聲音（因阻力而振動出聲）。
聲帶振動的頻率決定音的高低，振幅大小決定聲音強弱。高低強弱的聲音是歌唱器官及時做出了調整而形成的。一部分是天性，不學自會，一部分則是後天掌握的。
唱高音呼氣壓力較大，氣流較急，聲帶張力大，縮短變薄，振動頻率快，口腔上部共鳴也大。
音高取決於振動的頻率，而振動的頻率則與振動體的長短、厚薄、張力有關。聲帶的發音過程中就是按照這種振動規律發音的。
從聲帶振動部位上，常常分為整體振動、邊緣振動。
整體震動，隨著聲音的升高，聲帶的張力逐漸加強，但仍然以拉緊聲帶並快速振動為主；邊緣振動，發高音部分時，由於聲帶被拉長，變薄，聲門沒有完全靠攏，氣息相對輕鬆經過聲門，只引起聲帶內側的振動，於是出現了邊緣振動。
唱歌
由此可見，從低音區到高音區，聲帶始終是在一定的張力範圍內，聲帶向下擋氣的情況下完成發音的。其振動過程是由整體振動再到邊緣振動，這是運用正確的聲帶生理機制理論來指導演唱高音。
三、口腔器官在高音時的協調兼顧
口腔器官中的喉、舌、唇、齒、牙是歌唱的吐字主要部位，「字正腔圓」無論在中國戲曲還是西洋美聲都是一條演唱準則。為了更好地兼顧共鳴與吐字，我們必須協調喉與口腔內器官的作用。
在歌唱高音時更需要讓自己的喉與舌等口腔器官保持最大的空間，使它們保持對抗的狀態。在發聲最基本的五個母音中，每個母音的發音在口腔里的位置都不同。發「o」音時最靠近舌根部，「a」音在舌部偏後，「e」音在舌頭的中部偏前，「i」音在舌尖部，「u」音在舌尖前的嘴唇部位。不難發現「i」「u」母音的咬字位置最為靠前，離喉部的距離更遠，所以它們被認為是在高音區很難發清楚的兩個母音。此外，語音中的輔音是在發音時氣流受唇、齒、舌、牙、喉阻礙的音。如：b、p、m是唇阻氣；d、t、l、n是舌阻氣；k、g是喉阻氣。這些輔音在高音區運用時，其中喉阻氣的輔音相對容易些。
因此，在高音區演唱時應該運用口腔器官自身所具備的機制，清楚而又不失良好共鳴地唱好每個字，還要了解母音在口腔的發音部位以及輔音的阻氣方式有效地幫助或糾正在高音區的吐字，然後有機地配合其他腔體肌肉的協調動作，使我們的高音不再顧此失彼。
四、用鼻腔和口腔的生理機制掛住高音
我們知道聲音是在硬口蓋處振動共鳴，高音則是在硬口蓋和鼻腔之間共鳴。鼻腔是指從鼻孔到咽腔這一段管道，當我們唱歌時，氣息（振動波）能達到鼻腔的頂端，使鼻腔產生了共鳴。所謂「高位安放」就是指振動波通往鼻腔的共鳴。
鼻腔往上就是由額竇、蝶竇、篩竇各血腔組成的頭腔，歌唱時由於聲波引起了蝶竇空間的振動就產生的強烈的共鳴，這就是我們所要的高音。這種聲音極其明亮、光彩、輝煌，富有穿透力。根據鼻腔和頭腔振動產生高音的生理機制，具體方法是：把口腔內聲波在硬齶上的集中反射點稍後移，下齶放下，軟齶和會厭用打哈欠的感覺儘量往上提，使口、鼻腔之間的通道和空間更寬些，聲波便會沿著上齶骨傳到鼻腔和蝶竇等，引起振動。找到頭腔共鳴最有效的辦法就是用前面的要領進行「哼鳴」練習，使聲音集中在眉心，聲音有了聚集點和高位置後，音質才能純凈明亮、結實豐滿、穿透力極強。
綜上所述，歌唱能力最終取決於我們自身的生理機制，只要具備完整的生理構造，樹立科學的高音觀念，遵循循序漸進和持之以恆的學習原則，保持清醒的頭腦和正確的判斷力，不急於求成，用勇氣和毅力堅持不懈地找到屬於我們自己的高音。