多数水壶的哨音不来自壶本身在振动，而是蒸汽被迫穿过壶盖或壶嘴处的一段狭窄孔道，让孔道里的空气快速振动。剑桥大学的 Henrywood 和 Anurag Agarwal 研究过这种声音，把它拆成两种先后起作用的机制：蒸汽从哨孔挤出时，会先和哨内那团还没来得及排走的空气来回推挤，形成 Helmholtz 共振（Helmholtz resonance），这是最初的声音；蒸汽流速升高后产生湍流，形成最终稳定下来的哨音。
蒸汽挤过的那一小段孔道
水被加热到沸点时，蒸气压刚好等于外界大气压，液体内部开始大量汽化，水壶里随之积累起想往外走的蒸汽。壶盖盖着，壶嘴往往也盖着，唯一留出的缝隙就是壶哨上的孔。多数壶哨的结构并不复杂：两片平行的金属片，每片上各开一个孔，蒸汽只能从这两个孔叠出来的通道穿过。孔的位置和大小，决定了这段通道有多长、截面有多宽。
蒸汽需要找到出口，哨孔是其中一条更窄的通道。
那声音是怎么来的？BBC Science Focus 的报道给出的说法是：这股蒸汽气流让空气快速振动起来。这个描述简短，但至少先排除两个常见误解。声音不是金属片被吹得发抖，也不是水在壶里翻滚直接发出的响动。真正在振动的是空气，水只负责提供一股持续的气流。
先共振，后湍流
Henrywood 和 Agarwal 把水壶哨音的来源分成两个机制，这两个机制并不是始终同样强地同时起作用。
第一个是 Helmholtz 共振。蒸汽试图从哨孔挤出去时，会先撞上哨内还没排走的那团空气。空气有弹性，被压缩之后会回弹，气流和回弹来回推拉，形成的振动就是最先听到的那部分声音。这类现象在空心容器上很常见：对着瓶口吹气能吹出低音，道理就在这里。腔体里的空气像一根弹簧，孔道里的空气像一块被推来推去的质量。Helmholtz 共振的频率取决于腔体和孔道的几何。
第二个机制是湍流。随着壶里的水继续加热，蒸汽温度更高，穿过孔洞的速度也更快。流速上去之后，气流不再老实贴着孔壁走，而是开始翻卷、碎裂，形成一簇簇涡旋。空气声学里对这类现象有一般性描述：气流经过障碍物时，会在下游拖出尾随涡旋，而这些涡旋往往带有很强的周期性成分；周期性一旦稳定，就会形成可辨音高的声音。这是气动声学中的通用结论，不是专门针对壶哨测量的结果。
两个机制的关系不是谁取代谁。资料描述的先后是：先出现与 Helmholtz 共振相关的声音，蒸汽流速升高后，湍流形成最终的哨音。
没烧开时的嘶嘶声是另一回事
在水真正沸腾之前，壶里已经在响。气泡在壶底和壶壁成核、长大、脱离，这个过程伴随空化和声学效应，发出的是宽频的嘶嘶声。宽频意味着能量分散在一大片频率上，听感是一层连续的沙沙声，没有明确的音高。
这一点在家常判断里有用：水壶响了，不等于水开了。嘶嘶声与哨音是不同阶段的不同声音，不能据此判断水是否沸腾或何时关火。
资料没有覆盖的部分
BBC 那篇报道说的是“多数水壶”的哨片，结构是两片平行金属板中间穿一个孔。这个描述不能直接套到所有壶上：有的壶把哨片做在壶盖提手里，有的壶嘴本身就是哨口，形状和开孔方式都不一样。不过“蒸汽被迫挤过窄通道、让空气振动”这个基本链条是共通的。
现有资料没有给出任何一款水壶的哨音频率、声压或分贝数。也正因为如此，不能把气动声学里常见的 Strouhal 公式直接算到壶哨头上：那条公式描述的是气流绕过圆柱这类特定几何时的发声频率，和壶盖上两片平板之间的小孔不是一回事，资料里也没有提供适用于壶哨几何的对应公式。
水垢和火力是另一个容易被夸大影响的因素。水垢堵住孔道、火力改变蒸汽产生的速度，直觉上都会影响哨声，但资料没有验证影响的幅度，所以给不出“堵到什么程度会变调”这类数字。能说的是：哨声依赖孔道几何和蒸汽流速，凡是改变这两者的因素都可能改变声音——这是推理，不是实测结论。