El mecanismo de la tos consta de una inspiración amplia seguida de un golpe expulsivo del aire inspirado contra unas cuerdas vocales cerradas para incrementar la presión de expulsión respiratoria. Este golpe causa la abertura brusca de la glotis (cuerdas vocales), generando un incremento de flujo espiratorio que arrastra las partículas y elementos a expulsar.
El disparo de este reflejo se produce mediante un arco reflejo complejo que se dispara por la estimulación de receptores en la propia vía aérea. 

Estos receptores se localizan a nivel de la vía respiratoria superior, en fosas nasales, senos paranasales, faringe, laringe y esófago, con especial relevancia los localizados en la laringe.  En el oído externo existen también receptores tusígenos, mediados por el nervio neumogástrico.

Pero también podemos encontrar receptores en torax, a nivel de la traquea, bronquios, pulmones, pleura e incluso a nivel del corazón.