Iemesls, kāpēc vaļi dzied, ir mulsinājis zinātniekus un nejaušus novērotājus gadu desmitiem. Vaļu vokalizācijai ir piedāvāti daudzi skaidrojumi, taču, neskatoties uz daudziem visaptverošiem pētījumiem, neviens skaidrojums nav izrādījies pārliecinošs. Neatkarīgi no tā, vai tas ir pārošanās aicinājums, uzlabota eholokācijas tehnika vai saziņas līdzeklis, vaļu dziesma joprojām ir milzu jūras zīdītāju noslēpums un rosina diskusijas starp zinātniekiem visā pasaulē.
Lai gan zobaini vaļi rada balsis, vaļu dziesma parasti tiek izmantota, lai atsauktos uz vaļu, īpaši zilo un kuprīšu sugām, skaņām. Vaļiem nav balss saišu, un precīzs to dziedāšanas mehānisms nav zināms. Ir zināms, ka viņiem nav jāizelpo, lai radītu skaņu, liekot pētniekiem postulēt, ka viņi var kaut kādā veidā pārstrādāt gaisu savā ķermenī. Vaļu dziesma sastāv no vaidiem, svilpieniem un klikšķu skaņām, kas sadalītas atkārtojamās daļās, ko zinātnieki sauc par “frāzēm”. Parastā dziesma ilgs līdz trīsdesmit minūtēm.
Vairošanās uzvedība un biedru pievilcība jau sen tiek uzskatīti par iemesliem, kāpēc vaļi dzied. Tikai tēviņi nodarbojas ar dziedāšanu, un katrs tēviņš dzied vienu un to pašu dziesmu. Tomēr pētījumi nekad nav izrādījušies pārliecinoši, jo ir maz pierādījumu, kas saistītu audzēšanu ar dziedāšanu. Viena no grūtībām šīs teorijas izpētē ir tāda, ka vaļu dziesmu skaņas var ceļot ārkārtīgi lielos attālumos zem okeāna. Šis diapazons nozīmē, ka, lai gan dziedātājas tuvumā var nebūt vaļu mātītes, iespējams, ka tālu vairojošas mātītes varētu dzirdēt dziesmu.
Vēl viens nesens skaidrojums, kāpēc vaļi dzied, ir tas, ka viņi izmanto eholokāciju, lai sniegtu informāciju par savu apkārtni. Ņujorkas zinātnieks Eduardo Mercado III ir izteicies, ka vaļi var precīzi noteikt atrašanās vietu, klausoties ienākošo viļņu skaņas kropļojumus. Mercado arī ierosina, ka dzied tikai tēviņi, jo viņi var aktīvi meklēt citus vaļus pārošanai, bet mātītes var gaidīt, kad tiks atrastas. Šo teoriju neatbalsta tieši pierādījumi, bet tā gūst zināmu atbalstu vaļu pētnieku aprindās.
Viena no neparastākajām vaļu dziesmas iezīmēm ir tā, ka visi vaļu tēviņi pākstī dzied vienu un to pašu dziesmu, taču dziesma mainās no sezonas uz sezonu. Daži daudzgadu pētījumi liecina, ka, lai gan skaņas frāzes tiek atkārtotas, neviena dziesma no diviem gadiem nav identiska. Tas ir novedis pie teorijām, kas liecina, ka viens no iemesliem, kāpēc vaļi dzied, ir atšķirt pākstis. Vēl viena populāra teorija ir tāda, ka vaļi dzied kā veids, kā gadu no gada nodot tālāk kādu kultūras mēmu vai kopienas vēsturi. Šīs teorijas attiecas uz dažiem cilvēkiem, jo tās liecina par intelektu, ko parasti neuzskata par iespējamu nevienā citā sugā, izņemot cilvēkus.
Vienkārša atbilde uz jautājumu, kāpēc vaļi dzied, vēl nepastāv. Lielākā daļa zinātnieku piekrīt, ka galvenais, lai atklātu, kāpēc vaļi dzied, ir nodrošināt, ka viņiem ir aizsargātas populācijas, tāpēc vaļu saglabāšana var būt pirmais solis, lai atrisinātu šo noslēpumu. Vaļu dziesmas kā saziņas iespēja bieži tiek izvirzīta kā faktors aktīvistu mēģinājumos neatgriezeniski aizliegt vaļu medības visā pasaulē. Kamēr nav iegūti tieši pierādījumi kādas konkrētas teorijas atbalstam, lielākā daļa zinātnisko teoriju tiek uzskatītas par vienlīdz iespējamām.