外耳
圍繞耳道的軟骨摺疊位稱為耳廓。當聲波碰擊倒耳廓，便會被反射和減弱，這些改變提供了額外的訊息去幫助腦部確定聲音來臨的方向。聲波進入耳道，一個看似很簡單的管，耳道會放大在3至12千赫之間的聲音。在耳道末端的是鼓膜，它標記著中耳的起點。
中耳
在耳道傳送的聲波會碰擊到耳膜或鼓膜。這些波訊息通過一系列幼細的骨頭—錘骨(錘)、砧骨(砧)和鐙骨(鐙)在充滿空氣的中耳腔傳送。這些小骨扮演著槓桿和電報交換器的角色，把低壓的鼓膜聲音振動轉換成高壓聲音振動在另一個，更小的薄膜叫卵圓窗。更高的壓力是必要的，因為在卵圓窗之外的內耳包含的是分泌液而不是空氣。經過聽骨鏈的聲音並非平均地被放大。中耳肌肉的聽覺反射幫助保護內耳免受損傷。中耳仍然以波形式包含聲音資訊，然後聲音資訊會在耳蝸被轉換成神經衝動。
內耳
內耳包含耳蝸和幾個非聽覺的結構。耳蝸由三個充滿淋巴液的空腔組成，並支持分泌液波被壓力驅使橫跨基底膜分離兩部分。明顯地，一部分叫耳蝸管或[蝸管]]，包含一種與內淋巴(通常在細胞裡面的)成分相似的細胞外液。柯蒂氏器形成一緞知覺上皮，它縱長向下整個耳蝸。柯蒂氏器的毛細胞把分泌液波變換成神經信號。十億根神經的行程的第一步就在這裡開始，從這裡進一步帶到一系列廣泛的聽覺反應和知覺。
毛細胞
毛細胞是柱狀的細胞，每個上面都有100-200束特有的纖毛。這些纖毛是聽力的機械感應器。輕微靜止在最長的纖毛上面的是覆膜，它以每個聲音周期來前後移動，傾斜纖毛，並允許電流進入毛細胞。毛細胞，就像眼睛的光感受器，它顯示的不是其它神經元的動作電位的表現特徵，而是其等級反應。這些被等級反應不被動作電位的“所有或沒有任何”特點限制。這時，你也許問多少擺動的頭髮會觸發在膜潛力上的差別。當前的模型是，纖毛以“頂尖連線”（連線一纖毛頂尖到另一個一纖毛頂尖的結構）來互相依附著另一個。伸展和壓縮頂尖連線會打開一個離子通道和導致在毛細胞上產生感受器電位。
神經元和毛細胞的關係
耳蝸里，毛細胞遠比傳入神經纖維少。受神經支配耳蝸的神經是前庭耳蝸神經，或腦神經VIII。神經細胞的樹狀突受神經支配耳蝸毛細胞。神經傳送體本身被認為是谷氨酸。在神經原突觸前的會合處，有一個分明"神經原突觸前的"密集體"或帶。這密集體被突觸神經泡圍繞，並被認為幫助快速釋放神經傳送體。由腦部到耳蝸的傳出投射也充當著聲音感知的角色。傳出突觸發生在外毛細胞的和內毛細胞之下的輸入樹狀突。
中樞聽覺系統
這些聲音的資訊，現在重新被編碼，透過部分的腦幹(例如，耳蝸核和下丘)沿著聽覺神經移下，進一步在各個小站被處理。資訊最終到達丘腦，並且從那裡它被傳遞到腦皮層。在人腦，主要聽覺腦皮層位於顳葉 。
相關的解剖結構有:
耳蝸核是內耳里最新轉為“數位”資料的神經細胞處理的第一站 。
上橄欖複合體位於腦橋，並且優先接受來自前腹側耳蝸核的投射，雖然後腹側耳蝸核的投射也在那裡，但它則透過腹側聽紋接收。
中腦的下丘，位於在視覺處理中心之下，也就是所謂的上丘。
內側膝狀體核 是丘腦轉運系統的一部分。
原始聽覺神經皮質層是腦部最有組織的處理聲音單位。
