Как и все психические процессы, речь имеет весьма определенную и довольно сложную физиологическую основу. Ее базис составляет сложнейшая и особая система временных связей, дающая возможность замещающего отражения действительности благодаря специализации мозга на восприятии и мыслительной переработке речевых знаков. Это особое свойство человеческой психики русский физиолог И.П.Павлов именовал «чрезвычайной прибавкой к механизмам нервной деятельности». «Для животного, – писал великий ученый, – действительность сигнализируется почти исключительно только раздражениями, непосредственно приходящими в специальные клетки зрительных, слуховых и других рецепторов организма. Это то, что и мы имеем в себе как впечатления, ощущения и представления от окружающей внешней среды. Это первая сигнальная система действительности, общая у нас с животными. Но слово составило вторую, специально нашу, сигнальную систему действительности, будучи сигналом нервных сигналов».
Именно второсигнальные нервные связи составляют физиологический фундамент речи и других высших психический функций.
Собственно биологические предпосылки возникновения членораздельной речи связаны с анатомическими особенностями строения голосового аппарата и головного мозга человека.
Язык у человека заметно толще, чем, скажем, даже у человекообразных обезьян, и загибается в горло под прямым углом, т.е. у него высокие артикуляционные возможности. Человеческая гортань расположена значительно ниже, чем у обезьян и поэтому глотка, т.е. часть горла над гортанью, где формируются звуки речи, у людей гораздо больше, чем у остальных приматов.
У человека в головном мозге имеется 11 речевых зон, т.е. зон, отвечающих за звукообразование, звукопроизнесение, за соответствие звуков – обозначаемым им явлениям, за восприятие и понимание речевых сигналов – знаков.
Главными из этих 11 зон являются три: центр Брокá, который находится в лобной доле левого полушария и отвечает за приведение в действие речевого аппарата, т.е. за механизм говорения; центр Вернике, который находится в левой височной доле головного мозга и обеспечивает понимание речи; а также угловая извилина – участок мозга, примыкающий к центру Вернике и обеспечивающий взаимодействие между сигналами различного вида (зрительными, слуховыми, двигательными) имеющими отношение к языку и речи: текст письменный, текст звучащий, речь глухонемых и т.д. Значение этого центра в том, что слово – не просто звуковой, но и оптический, и сенсорно-двигательный раздражитель. Именно работа сенсорно-двигательного анализатора в угловой извилине является базисным компонентом говорения как речевого процесса.
При овладении речью на основе сенсорно-двигательного анализатора в мозгу образуются динамические стереотипы, т.е. устойчивые системы условно-рефлекторных действий, делающих процессы говорения, чтения, слушания и понимания автоматическими.