Runas zinātnes joma ietver holistisku uzsvaru uz anatomijas, neiroloģijas un akustikas pētījumiem. Lai gan īpaša uzmanība tiek pievērsta tam, lai atrastu veidus, kā uzlabot runātāju ar invaliditāti runu, cita plašāka pētījuma joma ir tas, kā smadzenes apstrādā informāciju, ko cilvēki izvēlas pateikt, kā arī to, kā viņi apstrādā citu teikto. 2011. gadā runas zinātne tikko atklāja, kā vienas un tās pašas smadzeņu daļas ir atbildīgas gan par runāšanu, gan dzirdi, izņemot to daļu, kas kustina muti, lūpas un diafragmu, lai vārdi izplūstu.
Jebkura runas zinātnes studiju kursa galvenais mērķis ir sniegt izpratni par to, kā smadzenes attīsta runu un apstrādā citu runu. Ražošanā vien ir nepieciešami aptuveni 100 sejas, rīkles un plaušu muskuļi, lai izveidotu runāšanai piemērotus vārdus. Tas pat neietver smadzeņu funkcijas, kas nepieciešamas, lai visas darbības saistītu šķietami vienreizējā runāšanas darbībā.
Šis diezgan vienkāršais process ir galvenā logopēdu problēma visā pasaulē. Gaiss tiek ražots plaušās un tiek spiests uz augšu, veidojot vispārēju fonisku formu rīklē un balsī, pēc tam vairāk artikulētu formu, saraujoties mutes un sejas muskuļiem. Nelieli šo muskuļu grupu izliekumi rada neskaitāmas skaņas un toņus, kas nepieciešami valodas izteiksmei. Ja kāds ir pārcietis insultu vai dzimis ar runas traucējumiem, nervu bojājumu vai ģenētiskas iedzimtības dēļ var būt grūti izrunāt noteiktas skaņas, kas nozīmē, ka daži vai vairāki normālai runai nepieciešamie muskuļi ir paralizēti.
Vēl viena liela runas zinātnes problēma ir tas, kā smadzenes apstrādā runu, ko sauc par audioloģiju. Tas arī apvieno fiziskos un garīgos procesus. Runa skaņas viļņu veidā iekļūst klausītāja auss kanālā un atsitās pret bungādiņu. Pēc tam katrā konkrētajā skaņā esošā tonālā un vibrācijas enerģija tiek pārvērsta iekšējā ausī, lai kļūtu par neironu signāliem, ko smadzenes var apstrādāt, lai nodotu nozīmi.
Lai gan liela daļa runas zinātnes nodarbojas ar fiziskiem procesiem un novājinošiem patoloģiskiem stāvokļiem, citi pētnieki ir vienlīdz norūpējušies par runas akustiku. Runas zinātnieki pēta arī skaņas raksturu un to, kā tā pārvietojas no mutes līdz ausij vibrējošu molekulu staros. Katras zilbes vai vārda radītā viļņa garums mainīsies, tāpat kā tā vibrācijas spēks, ko sauc par amplitūdu.