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声音的形成是发声器官协调工作产生的生理现象，这个现象的产生是气息运动和声带振动所形成的物理现象，但歌唱的发声运动又和平时说话的发声有所不同，因而歌唱发声又是一个物理的声学、音响学现象。
而进行歌唱艺术实践又是一个复杂丰富的心理活动过程，因此歌唱运动可以说是生理、物理、心理“三位一体”的行为。歌唱的发声器官是由呼吸器官、发音器官、共鸣器官和咬字器官四个部分组成，它们是歌唱发声的全部物质基础，是歌唱发声运动中的主要功能系统。
呼吸器官，即“源”动力，是由口、鼻、咽喉、气管、支气管、肺脏以及胸腔、膈肌、腹肌等组成。气息从鼻、口吸入，经过咽、喉、气管、支气管，分布到左右肺叶的肺气泡之中；然后经过相反的方向，从肺的出口处分支的气管将气息汇集到大气管，最后形成一个气管，再经过咽喉从口、鼻呼出。
与呼吸系统相关的各肌肉群，他们的运动也关系到呼吸的能力，是歌唱“源”的动力和能量的保证。我们日常的呼吸比较平静，比较浅，用不着使用全部的肺活量，但歌唱时的呼吸运动就不同了，吸气动作很快，呼气动作很慢。如果遇上较长的乐句，气息就必须坚持住。而一首歌曲的高、低、强、弱、顿挫、抑扬变化，也全靠吸气、呼气肌肉群的坚强和灵活的运动才能完成。
发声器官，即发出声音的器官。它包括喉头、声带。
喉头是一个精巧的小室，位于颈前正中部，由软骨、韧带等肌肉组成。声带位于喉头的中间，是两片呈水平状左右并列的、对称的又富有弹性的白色韧带，性质非常坚实。声带的中间又称声门，声带是靠喉头内的软骨和肌肉得到调节的。
吸气时两声带分离，声门开启，吸入气息；发声时，两声带靠拢闭合发出声音。声带在不发出声音的时候是放松并张开的，以便使气息顺利通过。声带发声，一部分是自身机能，一部分是依靠声带周边的肌肉群协助进行发声运动。
在声乐训练的时候，应该充分注意到这些肌肉群的功能作用，合理地运用它们，养成良好的习惯，避免在不正确的发声习惯下唱坏了嗓子。
还有喉咙的上部与舌根之间，有一个很重要的软骨，叫会厌。会厌的功能有两个方面：一是起到声门的保护作用，当我们吞咽食物和饮水的时候，它本能地自动盖住气管，让食物通过时避免进入气管，我们往往有时不小心喝水“呛”了气，就是会厌动作不协调所致；第二个作用是歌唱的时候，会厌竖起，形成通道让声音流畅地输出。
人体的共鸣器官主要有胸腔、口腔和头腔三大共鸣腔体。胸腔包括喉头以下的气管、支气管和整个肺部。口腔包括喉、咽腔及口腔。头腔包括鼻腔、上颌窦、额窦、蝶窦等。在歌唱中，由于音商的不同，使用这些共鸣腔的比例是有所不同的。
一般来说，唱低音时，胸腔共鸣发挥最大，唱中音时口腔共鸣应用较多，而唱高音时主要是靠头腔鸣发挥作用了。如果我们能正确、合理地运用好这些共鸣腔体，并相互协调配合好，那我们就能获得圆润、悦耳、丰满、动听的歌声。
咬字吐字器官即语言器官包括唇、舌、牙齿和上腭等。这些器官活动时的位置和不同的着力部位，形成了辅音和元音即语言。
发声歌唱时，咬字、吐字器官各组成部分的动作比平时说话要更加敏捷而夸张。敏捷是为了使咬字准确清晰，夸张是为了使美化的元音或韵母通畅地引长发挥。所以语言器官是在吐字咬字时的物质基础，也是学习吐字咬字时出声、引长和归韵的重要器官。
声音是歌唱的基础，要训练好声音进行歌唱，首先要了解所参与发声器官的构造和作用。歌唱运动的感觉远不如看得见、摸得着的如钢琴、小提琴训练那样的肌体运动来得容易，这就要求歌唱者要有敏锐的自我感觉，并在专业声乐教师的指导下反复训练，以形成条件反射去断定自己的声音是否正确，是否符和声音器官运动的基本规律。
还有一点要指出的是，上述各部分器官及它们的运动形式是歌唱的生理学为基础，而这些器官的协调活动，则是在人体神经系统的调节与支配下完成的。