Os brônquios e a traqueia são tão sensíveis a um toque leve, que quantidades mínimas de material estranho ou substâncias que causam irritação iniciam o reflexo da tosse. Impulsos nervosos aferentes passam das vias respiratórias (principalmente pelo nervo vago) ao bulbo (medula oblonga), onde uma sequência automática de eventos é disparada por circuitos neuronais locais, causando os seguintes efeitos:
- inspiração de até 2,5 litros de ar;
- fechamento da epiglote e das cordas vocais para aprisionar o ar no interior dos pulmões;
- contração forte dos músculos abdominais e dos músculos intercostais internos, empurrando o diafragma e provocando aumento rápido de pressão nos pulmões (de 100 mmHg ou mais);
- abertura súbita das cordas vocais e da epiglote e liberação do ar dos pulmões sob alta pressão.
Desta forma, o ar que é expelido de forma explosiva dos pulmões para o exterior se move tão rapidamente que carrega consigo qualquer material estranho que esteja presente nos brônquios e na traqueia.