O som é transmitido por ondas que viajam pelo ar. O sistema auditivo recebe esses sinais e os transmite ao cérebro. As estruturas deste sistema sensorial pegam essas ondas e as convertem em sinais elétricos. Esses sinais são então enviados para as partes auditivas do cérebro.
O sistema auditivo começa no ouvido externo, a parte do ouvido que é visível. As ondas sonoras passam pelo ouvido externo e entram no canal auditivo. No ouvido médio, essas ondas sonoras vibram no tímpano, que por sua vez transfere a energia para três ossos pequenos e delicados, o martelo, a bigorna e o estribo, algumas vezes conhecidos como martelo, bigorna e estribo. Essa estrutura dos ossos serve para amplificar e transferir ondas sonoras.
O sistema auditivo transforma vibrações em sinais elétricos no ouvido interno. O ouvido interno consiste na cóclea cheia de líquido, que contém o órgão de Corti. O órgão de Corti consiste em células ciliadas, células cilíndricas que possuem finos fios de cílios no topo. Quando uma onda sonora viaja através da cóclea, os fios dos cílios no topo das células ciliadas se movem para frente e para trás. As células ciliadas internas transformam essa energia em sinais elétricos.
O nervo auditivo transporta sinais do órgão de Corti para o tronco cerebral, como parte do nervo craniano oito, o nervo vestibulococlear. No tronco cerebral, a informação auditiva é processada pelos núcleos cocleares e pelo complexo olivar superior antes de viajar para o mesencéfalo. Os três núcleos dessa estrutura, a oliva superior medial, a oliva superior lateral e o núcleo do corpo trapezoidal, estão envolvidos na localização do som. Eles fazem isso usando dicas, como diferenças na quantidade de tempo que um som leva para alcançar cada ouvido ou na intensidade relativa dos sons.
O sistema auditivo continua no mesencéfalo, onde o colículo inferior realiza processamento e integração de informações auditivas das estruturas anteriores. Também está envolvido em alguma localização do som. Do mesencéfalo, os sinais elétricos viajam para o tálamo, que os transmite ao córtex auditivo do cérebro, localizado no lobo temporal.
O sistema auditivo termina no córtex auditivo do cérebro. O córtex auditivo primário é encontrado no giro temporal superior, que está acima da orelha em ambos os lados do cérebro. Esse córtex pode ser mapeado pela frequência do som que cada região processa. As frequências mais baixas ocorrem mais perto do lobo frontal e as frequências mais altas ocorrem mais para trás.