聲音在耳內(nèi)經(jīng)傳導(dǎo)加工，刺激了內(nèi)耳的感受裝置，從而被轉(zhuǎn)換成聽神經(jīng)上的神經(jīng)沖動(dòng)，沿第8對(duì)腦神經(jīng)傳至中樞神經(jīng)系統(tǒng)，在大腦皮層聽區(qū)所引起的反應(yīng)。
聲音刺激、聽力和聽閾 聲音是由于發(fā)音體的機(jī)械振動(dòng)而引起，此振動(dòng)引起鄰近空氣壓力變化，此種變化用波的形式向前推進(jìn)，即為聲波。各種發(fā)音體所產(chǎn)生的聲波各有其特殊的頻率、振幅和波形。聲波的頻率以每秒振動(dòng)次數(shù)，即次/秒或赫茲（Hz）表示。在強(qiáng)度適合時(shí)，人類能聽到的頻率范圍為每秒 16～20000次，低于或高于此范圍的聲波都聽不到。在可聽到的頻率范圍內(nèi)，不同的頻率給人的音感不同：頻率高的聲音感到音調(diào)高，低的則音調(diào)低。聲波的振幅由聲音的強(qiáng)度決定，振幅大則音強(qiáng)，振幅小則音弱。對(duì)強(qiáng)弱不同的聲音，感覺到的響度不同，對(duì)強(qiáng)音感到響，對(duì)弱音感到輕。產(chǎn)生感覺所必須的最低的聲音強(qiáng)度稱為聽閾（threshold of audibility）。聽閾隨頻率而不同。正常人在聲音頻率為每秒1000～3000次時(shí)聽閾最低，聽覺最靈敏。隨著音頻的增高或降低，聽閾都會(huì)升高。在音頻為每秒100次或10000次時(shí)，閾強(qiáng)度將比在每秒3000次時(shí)大1000倍。聽閾與年齡也有關(guān)系，如老年人對(duì)高音的聽覺就不太靈敏。聽力一方面看聽閾（即靈敏度），另一方面還要看人們所能忍受的最大強(qiáng)度，即最大可聽閾，超過此強(qiáng)度的聲音就要引起痛覺。音感除了音調(diào)和響度，還有音色的區(qū)別。音色主要決定于聲波的形狀。一般情況下由聲源發(fā)出的聲音（如語音等）多數(shù)為復(fù)音，即包括一個(gè)頻率最低、振幅最大的基音和頻率與此主頻率成簡(jiǎn)單整數(shù)倍的諧音。由于諧音的頻率和振幅不同，構(gòu)成了不同樂器不同的音色。
聲音的傳遞 聲波由外耳道空氣傳至鼓膜。鼓膜即隨聲波而起振動(dòng)，其反應(yīng)幾乎完全和刺激同起止。空氣的波動(dòng)停止時(shí)，鼓膜的振動(dòng)也立即停止。此外由于鼓膜的斗笠形狀使周圍部分的振動(dòng)傳到頂端（鼓膜臍）時(shí)，振幅減小而力量加強(qiáng)。頂端振動(dòng)的振幅減小，對(duì)中耳和內(nèi)耳起了保護(hù)作用；而力量加強(qiáng)則有利于推動(dòng)聽小骨的傳遞。鼓膜的振動(dòng)首先傳到銜接于鼓膜臍部的錘骨柄，錘骨的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)砧骨，砧骨的長(zhǎng)突又推動(dòng)鐙骨，鐙骨底板正嵌在內(nèi)耳卵圓窗（前庭窗）上，從而振動(dòng)了內(nèi)耳中的液體。聽小骨這種成串的杠桿動(dòng)作使鐙骨底板處的力要比鼓膜凸起處的放大1.3倍。又由于鼓膜和卵圓窗兩者的面積比約為16∶1，于是，總的振動(dòng)力可增益20倍左右。聲波的能量即如此有效地由氣體轉(zhuǎn)移到內(nèi)耳的液體。由于內(nèi)耳為一封閉小室，當(dāng)前庭階起點(diǎn)處的卵圓窗內(nèi)移時(shí)，鼓階末端的正圓窗（蝸窗）就向外凸出，聲音的壓力波就這樣穿過內(nèi)耳液，使內(nèi)耳產(chǎn)生位移。
耳蝸對(duì)聲音的初步分析 耳蝸能對(duì)聲音的頻率進(jìn)行初步分析，有大量事實(shí)表明耳蝸是音頻分析器，對(duì)不同音調(diào)的分辨與耳蝸的一定部位有關(guān)。耳蝸底部感受高音調(diào)，耳蝸頂部感受低音調(diào)，中等音調(diào)的感受則與耳蝸中部有關(guān)。
聽覺的位置學(xué)說（Placetheory）關(guān)于聽覺器官如何對(duì)聲音進(jìn)行分析的問題，有許多假說，而以位置學(xué)說受到多數(shù)人的贊同。位置學(xué)說的基本觀點(diǎn)認(rèn)為：不同音調(diào)引起耳蝸基底膜不同部分的振動(dòng)，音頻分析首先決定于基底膜的振動(dòng)位置。位置學(xué)說中又以共振學(xué)說（resonancetheory）提出最早和流行最為廣泛。黑爾姆霍茲（H.vonHelmholtz）于1867年首次提出共振學(xué)說，他把耳蝸基底膜視為對(duì)不同頻率聲波的共振元件。這些元件選擇性地對(duì)一定頻率的聲波發(fā)生共振。近蝸底的橫纖維短，與高頻音共振；近蝸頂?shù)臋M纖維長(zhǎng)，與低頻音共振。哪一部分基底膜共振，哪里的毛細(xì)胞就興奮，聲音就由此轉(zhuǎn)為神經(jīng)沖動(dòng)，經(jīng)聽神經(jīng)傳入中樞，引起音調(diào)的感覺。根據(jù)共振學(xué)說，每秒16～20000次的聲波就認(rèn)為是由基底膜上大約24000條橫纖維分別予以共振而得到初步分析。共振學(xué)說在實(shí)驗(yàn)及臨床上也得到證明，如蝸底受傷，則高音感受發(fā)生障礙；蝸頂受損，則低音感受消失。至20世紀(jì)40年代，橫纖維的共振現(xiàn)象因一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)而受到懷疑。貝克西（Be'ke'sy，1951）對(duì)剛死的人的尸體的耳蝸進(jìn)行了直接觀察，未發(fā)現(xiàn)基底膜的橫向纖維有足夠產(chǎn)生共振的張力。因此認(rèn)為，將基底膜的橫向纖維視為共振元件是不正確的。他采用人工方法代替鐙骨以不同頻率振動(dòng)卵圓窗時(shí)，有一大段基底膜以行波的方式隨之振動(dòng)。振動(dòng)從蝸底開始，逐漸向蝸頂推進(jìn)，其幅度也隨之逐漸加大，直到基底膜的某一部位，振幅達(dá)到最大值時(shí)，振動(dòng)即停止前進(jìn)而逐漸消失。就像人在抖動(dòng)一條綢帶時(shí)，有行波沿綢帶向遠(yuǎn)端傳播一樣，對(duì)不同的頻率的聲波刺激，基底膜最大振幅所在部位也不同。聲波頻率越低，最大振幅所在部位越靠近蝸頂；聲波頻率越高，其最大振幅所在部位越靠近蝸底鐙骨底板。因此認(rèn)為頻率的分析決定于基底膜行波的最大振幅所在部位，這就是聽覺的行波學(xué)說（traveling wave theory）。行波學(xué)說為位置學(xué)說的一個(gè)流派，也可說是共振學(xué)說的發(fā)展，目前已為大多數(shù)學(xué)者所公認(rèn)。