新幹線の顔が長く設計されている最大の理由は、「トンネル微気圧波（トンネル突入音）」の抑制にあります。列車が時速300km以上の猛スピードで断面積の狭いトンネルへ突入すると、先頭部がトンネル内の空気を一気に押し縮めます。この圧縮された空気の波（圧縮波）が音速でトンネル内を伝わり、反対側の出口から「ドカン」という巨大な破裂音となって外部へ放射されます。これがトンネル微気圧波と呼ばれる現象です。
沿線住民の生活環境を守るため、環境省が定める騒音基準値（住宅地で70デシベル以下、商工業地域で75デシベル以下）を厳格にクリアしなければなりません。トンネル突入時の圧力変化を緩やかにするには、空気の壁を切り裂くノーズ部分を長く滑らかにし、断面積の変化率を可能な限り小さく抑える必要があります。
さらに、先頭形状はすれ違い時の車体動揺の軽減や、列車最後尾となった際の空気抵抗・気流の乱れの抑制（尾部乱流対策）という双方向の空力性能も担っています。前進時だけでなく、反対方向へ走る際の「お尻」としての整流効果も同時に計算し尽くされた結果、あのカモノハシのような複雑な三次元曲面が導き出されました。
