O músculo vocal é um músculo que fica adjacente às cordas vocais dentro da cartilagem da tireóide na laringe ou caixa de vozes. Também conhecido como vocal, às vezes é agrupado entre as fibras superiores do músculo tireoaritenóideo. O tireoaritenóideo aduz as cordas vocais ao falar, o que significa que puxa os lados frontal e traseiro do anel da cartilagem tireóide para mais perto, diminuindo o espaço ocupado pelas cordas vocais e permitindo que eles relaxem. Essa contração muscular pelo tireoaritenóideo e, por sua vez, o músculo vocal produz variações no tom da voz.
No fundo da garganta, ou faringe, surgem duas passagens: o esôfago, que leva ao estômago, e a traquéia, que leva aos pulmões. Dentro da traquéia, ou traqueia, existe uma torre cilíndrica oca que compreende nove segmentos empilhados em forma de anel de cartilagem e referido como esqueleto da laringe. Estendendo-se do osso hióide na base do crânio até a sexta vértebra cervical, o esqueleto da laringe e os tecidos dentro da laringe, o órgão que possibilita a fala e o canto.
Dentro do maior segmento da laringe, o da cartilagem tireóide, são os tecidos mais importantes da fonação. A cartilagem tireoidiana, cuja margem frontal proeminente é visível como o pomo de Adão, forma um anel irregular com uma borda frontal que se inclina para fora à medida que sobe como a boca de um jarro de água, de modo que a margem frontal superior da cartilagem é apontada como a letra V. Da parede interna da borda frontal da cartilagem tireoidiana, em ambos os lados da depressão formada por este V, surge o músculo tireoaritenóideo.
As fibras mais altas do músculo tireoaritenóideo, as mais próximas da margem superior da cartilagem tireoidiana, pertencem ao músculo vocal. Eles se estendem posteriormente pelo espaço interior da cartilagem – uma parte da traquéia – ao longo das pregas vocais, também conhecidas como cordas vocais. Como o músculo e as pregas vocais são estruturas emparelhadas, existe uma em cada lado da cartilagem da tireóide. As pregas vocais estão do lado de dentro, estendendo-se pela traquéia como duas cordas esticadas do violão, e o músculo vocal situa-se imediatamente em ambos os lados.
Da margem interna do aspecto traseiro da cartilagem tireoidiana surgem um par de cornos curvos chamados cartilagem aritenóide. As cordas vocais, o músculo vocal e o músculo tireoaritenóideo se ligam à cartilagem aritenóidea na parte traseira da laringe. Assim como as cordas de um violão produzem som vibrando sobre um buraco no instrumento, as pregas vocais o fazem vibrando sobre a traquéia quando o ar é expirado pelos pulmões. Em vez de os dedos criarem essas vibrações, no entanto, os músculos da caixa vocal o fazem, com o músculo vocal e o tireoaritenóideo puxando as cartilagens tireóide e aritenóide uma em direção à outra para afrouxar as pregas vocais. A tensão permitida por esses músculos informa o tom dos sons que passam pela laringe.