听觉
内耳的一部分，司平衡，称前庭器官，另一部分能感受声音刺激叫耳蜗，是骨质外壳包着的管状结构，卷曲数圈（人類为两圈半）呈蜗牛状，故名。这一管状结构靠近镫骨底板的一端较粗，叫基部，另一端较细，叫蜗顶。耳蜗骨壳内有膜性结构分隔的3条平行管道，从基部伸到蜗顶，分别叫做前庭阶、鼓阶和蜗管（或中阶）。前庭阶和鼓阶在基部各有一窗，分别叫做卵圆窗（前庭窗）和圆窗，两窗都有膜。圆窗外为鼓室，卵圆窗则为镫骨底板所封盖。前庭阶和鼓阶在蜗顶处（蜗孔）通连，此两阶内充满淋巴液，叫外淋巴。蜗管夹在前庭阶与鼓阶之间，亦充满淋巴液，叫内淋巴。分隔蜗管与鼓阶的膜状结构叫基底膜。由感受细胞（声感受器），神经末梢及其他结构组成的声音感受装置就排列在基底膜上，叫螺旋器或柯蒂氏器。若把卷曲的耳蜗拉直，从其横切面看，基底膜、螺旋器以及相邻结构。声音感受细胞是排列整齐的3行外毛细胞和1行内毛细胞，由支持细胞支撑，安置在基底膜上。毛细胞上端有许多很细的纤毛，其毛梢与螺旋器上方的盖膜相连。支配毛细胞的神经由位于耳蜗纵轴（蜗轴）处的螺旋神经节发出。螺旋神经节的神经细胞的另一轴索构成听神经，沿蜗轴走出，穿过颅骨入脑干。
人工耳蜗
人工耳蜗的工作是基于耳蜗的频率拓扑（Tonotopy）性质。所谓频率拓扑，就是耳蜗的不同部分与不同声音频率的一种规则的对应关系。在正常的听觉系统中，声音的机械震动通过外耳和中耳之后，在耳蜗内部的液体管道内形成一个行波。行波在耳蜗的各处与基底膜（Basilar membrane）发生共振。根据频率的不同，此共振的最大幅度产生在基底膜的不同部位。高频的声音在基底膜靠近底端（即靠近圆窗）的部位产生最大共振幅度，低频的声音的最大共振幅度则产生在基底膜靠近顶端（即远离圆窗）的部位。基底膜的振动带动毛细胞纤毛的振动，产生毛细胞的感受器电位，进而产生听神经的动作电位发放。所以听神经继承了耳蜗的频率拓扑性质。频率拓扑是听觉系统将声音分解成为不同频率成分的一种手段。脑的中枢听觉系统能够根据听神经中不同神经纤维的发放情况判断基底膜的振动情况，进而推断声音的频率成分。