К наружному уху относится ушная раковина, слуховой проход и барабанная перепонка, которая закрывает внутренний конец слухового прохода. Слуховой проход изогнут и имеет неправильную форму. Его длина составляет около 2,5 см, а диаметр около 8 мм. Слуховой проход поддерживает постоянную температуру и влажность барабанной перепонки. В стенках слухового прохода находятся железы, выделяющие ушную серу.
Среднее ухо представляет собой заполненную воздухом полость за барабанной перепонкой. В полости среднего уха находятся три слуховые косточки, самые маленькие в человеческом организме: молоточек, наковальня и стремя. Молоточек соединен с барабанной перепонкой, а стремя с улиткой внутреннего уха. Такая система рычагов нужна для усиления колебаний барабанной перепонки.
Во внутреннем ухе содержится несколько структур, но непосредственное отношение к слуху имеет только улитка, заполненная лимфатическими жидкостями. Внутри улитки находится перепончатый канал, также заполненный жидкостью, на нижней стенке которого расположен рецепторный аппарат слухового анализатора, покрытый волосковыми клетками. Волосковые клетки улавливают колебания жидкости, заполняющей канал. Каждая волосковая клетка настроена на определенную звуковую частоту, причем клетки, настроенные на низкие частоты, располагаются в верхней части улитки, а высокие частоты улавливаются клетками нижней части улитки. Когда волосковые клетки от возраста или по другим причинам гибнут, человек теряет способность воспринимать звуки соответствующих частот.
Ушная раковина улавливает звуки, усиливает их и направляет в слуховой проход. Энергия звуковой волны вызывает механические колебания барабанной перепонки, которые передаются на подвижную систему косточек среднего уха. Движения стремечка вызывают волнообразные колебания жидкости внутреннего уха, которые улавливаются волосковыми клетками, расположенными вдоль всей длины улитки, и преобразуются в электрические импульсы. Далее эти электрические импульсы передаются по слуховому нерву в головной мозг. Таким образом, функцией внутреннего уха является преобразование механических колебаний в электрические, так как мозг может воспринимать только электрические сигналы.
Слуховой нерв состоит из тысяч тончайших нервных волокон. Каждое волокно начинается от определенного участка улитки и передает определенную звуковую частоту. Низкочастотные звуки (например, шум машины или поезда) передаются по волокнам, исходящим из верхушки улитки, а высокочастотные (например, щебет птиц) по волокнам, связанным с ее основанием. Таким образом, различные звуки вызывают электрическое возбуждение различных волокон в составе слухового нерва. Именно эти различия способен воспринимать и интерпретировать мозг.