「早口言葉を言おうとすると、なぜ舌がもつれるのか」という問いに対し、音声医学や神経心理学の研究では主に3つの生理的要因が指摘されています。
第1の要因は、調音点の極小な移動誤差です。人間の舌は数十の筋肉群が連動して動く精密な組織ですが、サ行（歯茎摩擦音）を発音する際とシャ行（歯茎硬口蓋摩擦音）を発音する際、舌と上あごの接触・接近ポイントの差はわずか数ミリメートルしかありません。脳から送られる運動指令に対し、舌の筋収縮が追いつかない場合、調音位置が中間地点で曖昧になり、「噛む」という現象が発生します。
第2の要因は、大脳皮質における音韻ループの先走りバグです。人間は発声する際、頭の中で次の音を無意識に先読み（予測プログラミング）しています。しかし、「骨粗鬆症（こつそしょうしょう）」のように類似した音素が反復されると、脳内の運動前野でシグナルが混線し、本来発声すべき順序より先の音が割り込んでしまう現象（スリップ・オブ・ザ・タング）が起きます。
第3の要因は、呼気圧の乱れと口腔周辺筋の過緊張です。「失敗したくない」という心理的プレッシャーがかかると、首回りや下顎の筋肉が硬直し、舌根部が奥へと引き込まれます。その結果、舌先が自由に動かなくなり、言葉の滑らかさが失われてしまいます。
