以物理的角度來看，空氣中傳播的聲音是一種密度縱波，豎笛（clarinet）、雙簧管（oboe）、低音管（basson）這類簧片樂器發聲的原理是利用簧片震動來驅動聲波，那沒有簧片的長笛是怎麼發出聲音的？回答這問題之前，先來看看一個有趣的流體力學現象。下圖中左邊是一個氣流產生裝置，氣流往右行的進方向上有個楔形體：
氣流往右走遇到這楔形障礙的時候，我們直覺的覺得楔形體會把氣流平均地分成兩部分，一半氣流往上走，另一半往下。實際上氣流的行進並不是這樣，因為渦流的緣故，氣流行進方向會在楔形體上下來回震盪：有時候氣流全往上走，有時候全往下。如果楔形體與左邊裝置的距離是 d，氣流的速度是 v，那麼氣流行進方向上下來回震盪的頻率 f 跟這兩個參數的關係是
f \propto \frac{v}{d}換句話說，距離楔形體越近或者是氣流速度越快，震盪頻率越高；反之，頻率則降低。讓我們記得這個結果，然後接下來看長笛。
底下這幅插圖來自 Yamaha 介紹長笛的網站，圖的左邊是近代長笛的頭管（headjoint），包含 lip plate 以及吹口 embouchure hole；圖的右邊則是吹口的剖面，留意到吹口邊緣（edge）的結構基本上就是楔形構造。
文章開頭提到的流體力學現象告訴我們，朝著吹口邊緣吹氣的時候，呼出的氣柱（air stream）會在管外管內來回震盪，這個震盪會推動管內的空氣使其產生壓力波。當調整吹氣速度 v 與吹口距離 d 使得頻率 f 與我們想吹的音一致的時候，我們藉由吹氣提供的能量就會持續推動長笛內的壓力波，少部分壓力波會給吹口附近的氣柱反饋，剩下的壓力波則成為我們聽到的笛音。這就是長笛發聲的基本原理。
了解長笛是如何發出聲音之後，我們接下來看不同的音高是怎麼回事。如果省略按鍵與其他的外部機構，那麼長笛大致上可以簡化看成是一根開管，假設管子的長度（是從吹口到第一個打開的笛孔算起）是 L，聲波的速度是 v_s，那麼管子所能發出的聲音其最低頻率（基頻 fundamental）為
f = \frac{v_s}{2L}=f_0這個結果告訴我們兩件事：首先頻率（音高）跟管長 L 成反比，這是長笛（以及其他木管樂器）按照管身不同位置的開孔按鍵來改變音高的原理基礎；再來就是在基頻的基礎上產生倍頻的泛音（harmonics）。底下我們用 D4（這裡採用標準音名記號）做為例子，此時基頻為 f_0=293.67 Hz。練習過泛音我們知道 D4 的指法可以往上至少吹出 D5、A5、D6 三個泛音：
透過倍頻原理可以得到符合駐波條件的泛音頻率分別是：2f_0=587.34 Hz、3f_0=881.01 Hz、4f_0=1174.68 Hz 。有趣的是這幾個基於高度簡化的長笛模型的估計結果與真正的音高相去不遠： D5 = 587.32 Hz、A5 = 880.00 Hz、D6 = 1174.70 Hz。
以上大致就是長笛發聲的基本原理，Yamaha 有個短視頻演示了這些概念。如果對長笛工作原理想要有更進一步的了解，澳洲新南威爾斯大學物理系 Joe Wolfe 教授的網站有很詳盡的分析。討論中我們提到了基頻與泛音，還是以 D4 為例，其實我們在吹的時候除了 D4 的基頻之外也會同時激發其他的泛音，也就是說耳朵聽見的 D4 其實裡面同時包含了 D4、D5、A5、D6 ⋯ 等等不同的泛音成分在裡面，就如底下的 D4 聲譜（取自於 Joe Wolfe 教授的網站）所示
這個頻譜左邊數來第一個尖峰就是 D4 基頻 f_0=293.67 Hz，隨後的幾個尖峰分別是 D5、A5、D6、F#6、A6⋯等等泛音，這些不同的音組合起來，形成了我們所說的音色這個概念。如果你練笛子有段時間了，上面的原理簡介能讓我們理解長笛老師的一些經驗之談的背後原因，比如說：吹高音的時候氣流速度需要要快一點、吹低音的時候氣流需要放鬆、不同的八度需要稍微調整口型以改變吹口覆蓋率⋯⋯等等，這些經驗背後都可以用第一個式子來理解。原理說完了，接下來稍微說說口型（embouchure）。
記得剛開始學長笛的時候我一直很困惑為什麼教本要不就是不說口型，要不就只是說個大概，老師也基本上也不怎麼講，大部分時間都靠自己摸索。這些年下來才慢慢理解到因為每個人的臉型、唇型、下顎長短都不一樣，可以說十個吹長笛的就有十個不一樣的口型（參考這裡）。Pahud 的老師 Michel Debost 在他的書「The Simple Flute」說過：There are some acoustically objective elements, and, to be sure, as many preferences as there are flute players。意思是除了一些大原則，每個吹笛子的人對於口型都有自己的一套。既然沒有標準，初學的人應該怎麼做才能找到自己的口型？長笛教育家 Trevor Wye 說：用耳朵，也就是用音色來導引口型的形成，在練習與琢磨過程中慢慢內化嘴唇肌肉記憶，這是個不斷嘗試與檢討的起起伏伏過程，我的老師說過：It will come out eventually，我們要每天練習，部分原因在於此。Michel Debost 在他的書中說道：
Embouchure position is only one of the parameters of flute playing. Do not obsessed with it and your head joint. If an offset position works for you, keep it. Your ears are more important than your lips.
The Simple Flute, from A to Z
意思是口型只是長笛演奏的一部分，沒必要太過糾結；比起口型你的耳朵更重要些。Michel Debost 的觀念是 A good, stable, flexible embouchure position should be the same for all registers；他認為不管吹哪一個音域口型都應該維持儘量一致，多餘的嘴唇、下顎動作（chin and lips gymnastics）沒有幫助，特別是在壓力下演奏的時候。YouTube 有很多 Pahud 演奏的視頻，機會可以仔細觀察他的口型幾乎就是這樣，即使有很大的 interval，他的口型也幾乎沒什麼變化。另外有些老師會要求笛子的吹口板（lip plate）一定要對齊下唇中間，但有很多職業演奏家並不是這麼做的。一個例子是洛杉磯愛樂長笛首席 Denis Bouriakov，仔細觀察他演奏的視頻就可以發現他的吹口板是放在嘴唇的左邊。在一個教學視頻中他提到他的老師本想糾正他的口型，但後來認為既然原來的口型就可以吹出很好的音色，其實就沒有修改的必要了。
最後來看看 James Galway 爵士在他的長笛大師班中講解口型的視頻，影片中可以觀察一些有意思的地方。首先是他的上唇很接近吹口上緣；再來從長笛吹口上留下的唇印來看，Galway 的吹口覆蓋率大約有 1/3 – 1/2 左右； Galway 自己說： I don’t roll out、I blow right into the flute。我們常聽到：吹口不要覆蓋太多，不要把笛頭往內翻這些經驗法則。影片中 Galway 的現身說法證明了原則畢竟只是原則，只要能夠把每個音域的音色吹的漂亮，不管用哪一種方式其實都無所謂。