男生声音低沉主因为声带结构差异和激素水平影响。男生声带通常比女生长、厚且紧绷，振动频率低所以音调低。青春期时雄性激素促使喉部发育，声带拉长变厚，就像用橡皮筋拉长后声音变沉。女生声带短细松软，振动快所以声音高。

男生喉结比女生大，声带平均长17-20毫米，厚2-3毫米。雄性激素每升高1纳米克/毫升，声带长度增加0.3毫米。青春期前男女声带长度差约5毫米，到成年后扩大到12毫米。睾酮水平每提升10%，喉部体积增加3%。研究显示男性喉部肌肉厚度是女性的2.5倍，喉腔容积多出40%。这些生理差异导致男生声音低沉，就像用更粗的管子吹气，振动频率自然降低。青春期发育期声带变化最快，每年增长0.5毫米，音调下降约15个音分。成年后声带停止生长，但持续受激素影响保持低沉音色。