雷电激发的电磁波，在声频部分以接近纵向的右旋非常波模式穿越电离层，沿着地球磁场的磁力线在磁共轭点之间传播（图1所示）。这种声波因其音频范围，通常在500赫到10千赫，使得在地面或卫星上能够接收到一系列不同频率、时延各异、宛如口哨的声音，因此得名“哨声”。哨声的持续时间各异，从低纬度的几分之一秒到高、中纬度的几秒不等。
哨声的传播路径涉及到电离层和磁层，因此接收到的信号蕴含了磁层和电离层的丰富信息。在高、中纬度，哨声沿地磁场传播，遵循纵向传播规则，传播时间可以通过公式vg * ds / c计算，其中vg是群速度，ds是沿磁场路径的微分，c是光速，f是频率，fH是电子回旋频率，fP是等离子频率。图2展示了频率f与传播时间t的关系，其中鼻频fn是最小传播时间对应的频率，它大致与传播路径顶点（赤道面）的电子回旋频率成正比。
对于低纬度地区，由于fH>>f，传播时间与频率的平方根成反比，这是埃克斯利定律的体现（图3）。在这个区域，色散值D，即每赫兹的延迟时间（以秒的倒数表示），大约在10到50秒1/2之间。哨声研究是天然发射源与电磁波传播特性揭示磁层特性的典型例证。例如，斯托雷在1953年通过预测F层以上的高电子密度等离子体，展示了其预见力。R.A.海涅维尔和D.L.卡彭特等人在1956年和1962年分别发现了鼻频与等离子层顶的关系。在1957年至1958年的国际地球物理年，全球约有50个哨声站分布在从极地到赤道的区域进行观测，美国在南极进行天然哨声和人工甚低频发射的研究，中国和日本在低纬度哨声研究上也取得了显著进步。