飛行機に乗っていて「上昇中よりも着陸（降下）時のほうが圧倒的に耳が痛い」と感じる人が大半を占めるのには、明確な解剖学的・物理学的理由が存在します。その鍵を握るのが、中耳（鼓膜の奥の空間）と鼻の奥を繋いでいる細い管「耳管（ユースタキー管）」の構造です。
飛行機が上昇する際、機内の気圧は徐々に低下します。このとき中耳腔内の空気は膨張しますが、耳管は「中耳側から鼻側へ空気が逃げる方向」には弁が自然と開きやすい受動的構造になっています。そのため、上昇時は軽く唾を飲み込んだり意識せずとも空気が抜け、違和感程度で済むケースがほとんどです。
しかし、降下時は状況が一変します。機内気圧が急激に上昇するため、中耳腔内の空気は圧縮されて相対的な「陰圧（周囲より気圧が低い状態）」に陥ります。外側から鼓膜が強い力で奥へと押し込まれ、鼓膜に張り巡らされた感覚神経が激しく刺激されてあの耐え難い激痛が走るのです。
さらに厄介なことに、鼻側から中耳側へと空気を取り込むには、耳管周囲の筋肉（口蓋帆張筋など）を能動的に収縮させて管を無理やり押し広げなければなりません。気圧差が大きくなればなるほど、耳管の開口部は陰圧によって吸盤のように強く密着してロックされ、唾を飲み込んでも自力では二度と開かなくなる「耳管閉塞の悪循環」に陥ってしまいます。これが、あくびや飴玉程度では太刀打ちできなくなる生理学的要因です。
