Die Frequenztheorie versucht zu erklären, wie das Gehirn Schallwellen wahrnimmt. Während die Frequenztheorie in erster Linie eine physiologische Theorie ist, die zu erklären versucht, wie die anatomische Struktur des Ohrs für das Hören verantwortlich ist, ist sie auch eine psychologische Theorie, die untersucht, wie Schall vom Geist wahrgenommen wird.
Bevor die Frequenztheorie vollständig verstanden werden kann, ist eine kurze Beschreibung des physiologischen Aufbaus des Ohrs notwendig. Der Schall wird vom Außenohr aufgenommen, das aus der Ohrmuschel und dem äußeren Gehörgang besteht. In diesem Stadium ist Schall ein akustisches Signal. Die Trennung von Außen- und Mittelohr ist das Trommelfell oder Trommelfell. Wenn das akustische Signal in das Mittelohr eindringt, wird das akustische Signal aufgrund der Schaukelbewegung der Gehörknöchelchenkette mechanisch, die das Signal überträgt und die Verstärkung des Signals um 22 Dezibel (dB) zum Innenohr erhöht, wo der Ton in einen mit Flüssigkeit gefüllten Hohlraum, die Cochlea, eintreten.
Die Cochlea sitzt im Innenohr und besteht aus drei flüssigkeitsgefüllten Kammern: der Scala tympani, der Scala vesibule und der Scala media. Die Scala media enthält das Corti-Organ, das als Hörorgan bekannt ist. Das Corti-Organ beherbergt Haarzellen, die angeregt werden, wenn das Signal in die Cochlea eintritt, die jetzt ein hydraulisches Signal ist, und die Flüssigkeit verdrängt. Wenn die Flüssigkeit verdrängt wird, regt sie die Haarzellen an, die ihrerseits das hydraulische Signal in ein mechanisches Signal umwandeln. Dadurch feuert der Hörnerv und sendet ein elektrisches Signal an das Hörsystem des Gehirns, das das Gehirn als Ton wahrnimmt.
Die Frequenztheorie besagt, dass die Tonhöhe durch die Entladungsfrequenz in der primären Hörfaser kodiert wird. Durch die Verdrängung der Perilymph- und Endolymphflüssigkeit in der Cochlea, verursacht durch jede einzelne Sinuswelle, bewegt sich die Basilarmembran auf und ab. Durch die Bewegung der Membran werden die Haarzellen in der Cochlea angeregt. Jeder Nerv korreliert mit einer bestimmten Frequenz. Sobald diese spezifische Welle in die Cochlea eindringt, ist ihre Frequenz und Intensität auf einen bestimmten Nerv empfindlich und bewirkt, dass dieser Nerv feuert. Der Nerv kann keine weitere Nachricht senden, bis die Nachricht gesendet wurde und sich der Nerv erholt hat. Jede Nervenfaser im Hörnerv sendet die Informationen an die Hörrinde, wo sie die Informationen zusammenfügt und zusammensetzt, um das Hörsignal wahrzunehmen und zu interpretieren.
Vereinfacht ausgedrückt erklärt die Frequenztheorie, wie das menschliche Gehirn grundsätzlich ein Repräsentationssystem des Hörens erlebt. Die Frequenztheorie behauptet im Wesentlichen, dass der Mensch keine Schallwellen selbst wahrnimmt, sondern Schwingungen am Hörnerv, deren Frequenzen mit den Frequenzen der ins Ohr eintretenden Schallwellen identisch sind.