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喉頭腔は粘膜の存在により、骨組みのみで形成される空間とは形状と広がりが本質的に異なる。全体的に見ると、喉頭腔は上方から中央部にかけて漏斗状に狭まり、中央部から下方で再び広がっている（図198(喉頭の前半部：前額断面で後半部を除去)）。
前頭断では砂時計の形をしている。上方と下方の狭くなった部分の間には喉頭室Ventriculus laryngis（図194(男性の喉頭)、図198(喉頭の前半部：前額断面で後半部を除去)、図201(声帯ヒダと室ヒダの横断面)）という空所が横方向に広がっている。そのため、喉頭腔は上部、中部、下部の3つに分けられる。
上部は喉頭前庭Vestibulum laryngis, Vorhofと呼ばれ、前方が広く後方が狭い不規則な四辺形の喉頭口Aditus laryngisで始まる。喉頭蓋と披裂喉頭蓋ヒダに囲まれている（図087(咽頭腔)）。小角結節、楔状結節、披裂間切痕については粘膜の箇所ですでに説明した（2. 披裂喉頭蓋ヒダ Plica aryepiglottica 参照）。
喉頭前庭の前壁は喉頭蓋の後面のみから成り、長さ4.5cmである。下方1/3で前壁面が横方向に隆起し、多くの場合低いが、時に強く突出する1本の縦走する隆起ができる。これを喉頭蓋結節Tuberculum epiglottidis（図194(男性の喉頭)）という。前庭の後壁の形状は披裂軟骨の位置に依存する。披裂軟骨が接近すると後壁は隙間状になり、離れると平坦で低くなる。前庭の側壁は不正四辺形で、下方は縮小して室ヒダに移行し、これが前庭と喉頭腔中部の境界となる（図194(男性の喉頭)、図198(喉頭の前半部：前額断面で後半部を除去)）。
喉頭腔の中部は室ヒダによって前庭から、声帯ヒダによって喉頭腔下部から区切られる。中部は矢状方向の隙間で、大きさは可変的である。室ヒダは前方で鋭角を成して接近し、後方は軽い凹みを描いて離れる。左右の室ヒダ間の隙間を前庭裂Rima vestibuliといい、変化に富む。一方、左右の声帯ヒダと筋突起の内側縁、および披裂軟骨により境される矢状方向の裂隙が声門裂Rima glottidis, Stimmritzeで、その形状と大きさは可変的である。声帯ヒダは発声器官で、甲状軟骨での起始から後方に向かって徐々に離開し、やや上方に進む。声門裂の前部、声帯突起までを膜間部Pars intermembranaceaといい、後方の短い部分を軟骨間部Pars intercartilagineaという。
声門Glottisは発声を担う喉頭部分で、左右の声帯ヒダから構成される。
室ヒダと声帯ヒダの間には左右各側に喉頭室への入口がある。喉頭室は外側上方に広がり、袋小路状に終わる空所で、粘膜に完全に囲まれ、横断面で約1cmの高さがある。喉頭室は喉頭室付属Appendix ventriculi laryngisを伴い、喉頭前庭の外側でしばしば上方に伸びる。
多くのサルではこの空所が顕著に発達し、鎖骨付近まで伸びて音響嚢Schallsäckeを形成することがある。
喉頭腔の下部は最も単純な構造を持つ。円錐形で、下方が広がって気管の内腔に連続する。
声門裂は、ほぼ完全に閉じた状態では狭長な隙間で、中央部がやや広い。
軽度に開いた状態、例えば静かな呼吸時には、前方が鋭角で左右の披裂軟骨間を底辺とする細長い三角形に似る。完全に開くと、後方の角を落とした細長い菱形となる。後方の2辺は披裂軟骨の内側縁で形成される。声門裂は喉頭腔の最狭部である。その長さは男性で2.0～2.4cm、静かな呼吸時の最広部で幅0.5cmだが、1.4cmまで拡張可能である。女性と子供ではこれらの数値が約1/5小さい。声帯ヒダ自体の長さは男性で約1.5cm、女性で約1.2cmである。
[図201]声帯ヒダと室ヒダの横断面
声帯ヒダの自由縁において、✶印から✶印までの領域が重層扁平上皮で覆われている。