虽然张靓颖的《画心》有7分多钟，皇后乐队著名的《波西米亚狂想曲》（Bohemian Rhapsody）也有7分多钟，当今走红的Green Day等乐队也有长度超出常规的歌曲，但这只是个例，大多数歌曲一般都是3~5分钟左右，为什么会有这样的“三分钟定律”呢？
流行歌曲的长度，要从唱片——也就是最初用来记录声音的工具来说起。最初，唱片是圆柱形的，随后变成了直径十英寸的圆盘。这些每分钟旋转78圈的圆盘可以记录的长度就是约3分钟长。到20世纪60年代，新的45转唱片问世，这是一种更小的、每分钟能转45转的圆盘。然而，这种圆盘还是只能记录约3分钟时间的歌曲。
为什么是“约”3分钟？一张唱片记录的时长为什么不是固定的？为了了解其中的原因，你需要了解一下唱片的原理。唱片布满了凹槽，声音就是通过这些凹槽记录在唱片中的。当唱片开始旋转的时候，这些凹槽也开始围绕着中心旋转，如果把这些螺旋做得更紧密些，似乎就可以记录更长的声音，然而，这就意味着凹槽会变得更窄，使声音的动态范围更小，因此，这些技术条件的限制这可能就是“三分钟定律”的根本原因。
如果说歌曲只有3分钟左右长是因为45转黑胶唱片只能记录三分钟，那在后面的密纹唱片（LP、EP），乃至CD出现以后，歌曲的长度怎么没有显著增加呢？诞生于1982年并沿用至今的激光唱片（CD）可以记录75到80分钟的声音（同样取决于刻录形式），可以很轻易地放进去一首长达20分钟的歌，而如今，我们用数码形式记录声音，也就是说，我们可以录制任何长度的歌曲。
如果录音设备限制了歌曲长度，那么为什么它的平均长度没有随着新科技的出现发生变化呢？Wired网站的作者Rhett Allain绘制了几张图表，比较了不同年代歌曲的时长。因为每个年代都有许多不同类型的歌，所以他计算了平均歌曲长度（以秒为单位）以及表示分布的标准差的误差条。
从图中可以看出，从20世纪60年代开始，总的来说歌曲长度的确有了一定的提升，但相比于唱片存储最大时长的变化（从3分钟左右到70分钟），歌曲的平均时长从3分钟增长到4分钟几乎不值一提。为什么理论上一首歌可以有几十分钟长，但流行歌曲依旧只是几分钟呢？可能有以下几个原因：
1. 现代流行音乐极大地依赖于唱片工业的兴起，早期唱片对时长的局限性影响了流行音乐的创作与制作，自此，3分钟左右的时长成为流行音乐的惯例。
2. 广播电台的影响。广播电台是20世纪流行歌曲的主要播放渠道之一，当时的广播电台根据他们每小时播出的广告数量赚钱，他们发现在两段3分钟的音乐中间插一段广告的效果最好，而唱片制作人当然也很乐意他们的歌曲多多在电台播放。
3. 还有一个音乐方面的解释：一般的流行歌曲，其结构都是由“引子-主歌-过渡句-副歌-第二段主歌-过渡句-副歌-8小节间隔-副歌-结尾”组成，这种形式刚好足够表达创作者的思想，也不至于冗余，并且可以通过多次重复，使得听者获得共鸣并记在心头。这是一个久经考验的公式，而这样结构配上与听者身体动作（漫步，跳舞或跳舞时摇头的节奏）刚好协调的节拍，总时长刚好是3到4分钟。