El sonido se transmite por ondas que viajan por el aire. El sistema auditivo recibe estas señales y las transmite al cerebro. Las estructuras en este sistema sensorial toman estas ondas y las convierten en señales eléctricas. Estas señales se envían a las partes auditivas del cerebro.
El sistema auditivo comienza en el oído externo, la parte del oído que es visible. Las ondas sonoras pasan a través del oído externo y entran al canal auditivo. En el oído medio, estas ondas sonoras hacen vibrar el tímpano, que a su vez transfiere la energía a tres huesos pequeños y delicados, el martillo, el incus y el estribo, a veces conocidos como martillo, yunque y estribo. Esta estructura de huesos sirve para amplificar y transferir ondas de sonido.
El sistema auditivo transforma las vibraciones en señales eléctricas en el oído interno. El oído interno consiste en la cóclea llena de líquido, que contiene el órgano de Corti. El órgano de Corti está formado por células ciliadas, células cilíndricas que tienen filamentos cilios delgados en la parte superior. Cuando una onda de sonido viaja a través de la cóclea, los filamentos de los cilios en la parte superior de las células ciliadas se mueven hacia adelante y hacia atrás. Las células ciliadas internas transforman esta energía en señales eléctricas.
El nervio auditivo lleva señales desde el órgano de Corti hasta el tronco encefálico, como parte del nervio craneal ocho, el nervio vestibulococlear. En el tronco encefálico, la información auditiva es procesada por los núcleos cocleares y el complejo olivar superior antes de viajar al cerebro medio. Los tres núcleos en esta estructura, el olivo superior medial, el olivo lateral superior y el núcleo del cuerpo trapezoide, están involucrados en la localización del sonido. Lo hacen utilizando señales como las diferencias en la cantidad de tiempo que tarda un sonido en llegar a cada oído o la intensidad relativa de los sonidos.
El sistema auditivo continúa hacia el mesencéfalo, donde el colículo inferior realiza un procesamiento de nivel superior e integración de la información auditiva de las estructuras anteriores. También está involucrado en alguna localización del sonido. Desde el mesencéfalo, las señales eléctricas viajan al tálamo, que las transmite a la corteza auditiva del cerebro, ubicada en el lóbulo temporal.
El sistema auditivo termina en la corteza auditiva del cerebro. La corteza auditiva primaria se encuentra en la circunvolución temporal superior, que está por encima de la oreja a cada lado del cerebro. Esta corteza puede ser mapeada por la frecuencia del sonido que procesa cada región. Las frecuencias más bajas ocurren más cerca del lóbulo frontal, y las frecuencias más altas ocurren más atrás.