​​土电话的科学原理基于固体传声和声波振动，通过拉紧的棉线将声波振动从一端传递到另一端，实现远距离通话。​​ 这种简易装置不仅展示了声音在固体中的高效传播，还体现了古人利用日常材料解决通信问题的智慧。

制作土电话只需两个纸杯（或竹筒）和一根棉线。当说话者对着纸杯发声时，声带振动引起空气振动，进而带动纸杯底部的牛皮纸或纸膜振动。这些振动通过拉直的棉线传递到另一端的纸杯，使接收端的纸膜同步振动，最终还原为可听见的声音。​​关键点在于棉线必须绷紧​​，以确保振动能量不被分散，且固体介质（棉线）的分子结构比空气更紧密，声波传递速度更快、衰减更小。

实验表明，土电话的有效距离可达百米，其效果受三个因素影响：一是​​线的材质​​，棉线因纤维结构适合传递振动，而金属线可能因刚性过强降低效果；二是​​环境干扰​​，周围噪音或线材松弛会削弱信号；三是​​杯体共鸣​​，硬质纸杯或竹筒能放大振动，比软质容器更清晰。传统土电话在少数民族文化中还被用作娱乐工具，如云南傣族的“爱情电话”，通过即兴对歌传递情感。

现代科学将这一原理归纳为​​机械波传导​​，与电话的电磁信号传输有本质区别，但均为振动能量的远距离转化。尝试用不同线材（如尼龙、麻绳）或调整杯底材质（如薄膜、橡胶），还能延伸探究声波在不同介质中的衰减规律。这一经典实验至今仍被用于中小学物理教学，生动诠释“生活即科学”的理念。