С внутриутробного периода в организме человека синтезируется мужской половой гормон тестостерон — как у мальчиков, так и у девочек. Во время полового созревания синтез тестостерона у мальчиков многократно усиливается, поскольку начинает работать его главный источник — семенные железы. Тестостерон в высоких концентрациях ведет к развитию мужских вторичных половых признаков — волос на лице и теле, узкобедрого скелета, а также к увеличению гортани и голосовой щели. В итоге голос «ломается»: голосовой аппарат приобретает более низкий тембр. У девочек голосовая щель тоже увеличивается, но в гораздо меньшей степени, поэтому у них тембр остается высоким.
С IX до ХХ века существовала практика кастрации мальчиков-певчих, особенно развитая в Италии XVII–XVIII веков. В зрелые годы голос таких исполнителей был высоким, как у ребенка, и сильным, как у взрослого. (Партии, написанные в ту пору для кастратов, в наши дни исполняют женщины.) А у спортсменок, регулярно принимающих стероидные анаболики, голос часто «садится», по тембру приближаясь к мужскому.