Vlak sa pohybuje v prostredí vyplnenom vzduchom, ktorý mu v jazde tvorí prekážku. Na otvorenom priestranstve vzduch obteká vlak zvrchu a zo strán. Keď vlak prechádza tunelom, nastáva tzv. “piestový efekt”. Keďže plocha prierezu vlaku spravidla nie je výrazne menšia než plocha prierezu tunelu a vlak sa pohybuje pomerne rýchlo, vlak v tuneli pred sebou vytvára oblasť s vyšším tlakom a za sebou oblasť s nižším tlakom. Časť vzduchu je tak z prednej časti tunelu vytlačená a do zadnej časti tunelu je zase nahnaný čerstvý vzduch. Takýmto spôsobom sa však pri prejazde vlaku tunelom nevymení všetok vzduch v tuneli. Medzi vlakom a tunelom je stále priestor, cez ktorý vzduch prechádza. Na rozdiel od situácie, kedy sa vlak pohybuje na otvorenom priestranstve, teraz môže vzduch prechádzať iba priestorom medzi vlakom a tunelom. Tým pádom môže prechádzať menšou plochou, než keď sa pohybuje mimo tunelu. Rovnica kontinuity má tvar $$ S_1 \cdot v_1 = S_2 \cdot v_2, $$ kde $S$ je plocha, ktorou vzduch môže prúdiť, a $v$ je jeho rýchlosť, pričom indexy $\num{1}$ a $\num{2}$ označujú situáciu mimo a v tuneli. Z nej vyplýva, že vzduch obtekajúci vlak v tuneli bude mať vyššiu rýchlosť než vzduch obtekajúci vlak mimo tunelu. Následne sa pozrieme na Bernoulliho rovnicu, ktorá má tvar¹ $$ p_1 + \frac{1}{2} \cdot v_1^2 \rho = p_2 + \frac{1}{2} \cdot v_2^2 \rho, $$ kde $p$ je tlak, $v$ je rýchlosť a $\rho$ je hustota a indexy opäť označujú prúdenie v a mimo tunela. Z nej vyplýva, že ak sa rýchlosť tekutiny (teda kvapaliny alebo plynu) zvýši, tak sa v nej zníži tlak. Keďže vzduch obtekajúci vlak v tuneli má vyššiu rýchlosť ako vzduch obtekajúci vlak mimo tunela, bude v ňom nižší tlak. Po prechode vlaku do tunela sa zníži aj tlak vnútri vlaku, keďže nie je vzduchotesný. Vzhľadom na rýchlosť vlaku bude zmena tlaku vzduchu pomerne rýchla a výrazná, vplyvom čoho cestujúcim zaľahne v ušiach, teda tlak v ich strednom uchu sa nestihne v krátkom čase vyrovnať atmosférickému tlaku.

Tunel je širší a vyšší než vlak preto, aby bola medzi vlakom a tunelom dostatočná medzera pre prúdiaci vzduch a aby tak nebola spôsobená príliš veľká zmena tlaku. Keby bol okrem vlaku v tuneli priestor iba pre trakčné vedenie, vzduch by prechádzal práve iba týmto priestorom a tak by taktiež mohlo dôjsť k poškodeniu vedenia.