氣道的表面覆蓋有粘液纖毛的結構。它負責清除由鼻腔后部的2/3、咽、喉到終末細支氣管之間的所有吸入性的顆粒以及外來的微生物。位于下鼻道前端的顆粒和微生物，被粘液帶到前方鼻孔內，然后被呼出或被掃出掉；而到達鼻咽部或氣管支氣管的顆粒和微生物，常被粘液纖毛清潔系統轉運到口咽部被咳出或咽下。呼吸道有非常精密清潔系統，從不間斷地打掃呼吸道，使其保持清潔。

 危重病人建立人工氣道以后氣道熱能和水分丟失，使粘膜纖毛運動減弱，甚至脫落，以及痰液粘稠；濾過功能喪失，呼吸失去鼻腔的清除塵粒作用，＞10μm顆粒進入氣管或支氣管及肺泡；另外本身疾病造成支氣管痙攣、氣道水腫、可能阻塞呼吸道，黏液分泌過多可使咳嗽和清除呼吸道困難；昏迷咳嗽能力下降，或肺深部痰液，無力咳出，淤積在氣管、支氣管、肺泡，引起肺不張、肺部感染，通氣功能障礙。

振動排痰機每分鐘20～30CPS的使用頻率和人體組織的自然頻率相近，能很好的傳導到肺深部組織，作用于深部的細小氣道，有很好的深穿透性，可以有效的排出細小氣道中的痰液。

 振動排痰機在臨床應用過程中會產生振動和叩擊兩種作用。振動會使支氣管擴張，淋巴管擴張，使氣道通過性增強，分泌物吸收增加。叩擊所具有的垂直力可松弛、擊碎、脫落粘性分泌物，水平力可推動分泌物定向移動。叩擊作用可刺激漿液細胞分泌，稀釋痰液，刺激神經末梢，加強纖毛蠕動，排除痰液，刺激咳嗽，咳出痰液。