人的聽覺器官構造中，外耳由耳廓和使耳廓同鼓膜接通的聽道構成。外耳的主要功能為確定聲源的方向。到目前為止還不清楚人耳耳廓的形狀取決於什麼原理。聽道（向內略縮小的長2厘米的小管）可預防內耳器官受損，同時起著諧振器的作用。人可接受的聲頻在20~20000赫之間，但靈敏度最大的範圍局限於2000~5500赫。聽道諧振頻率正位於這一區域。
耳朵與聲源外耳聽道的末端是鼓膜——在聲波作用下振動的振動膜片。就是在此處，即在中耳的外界處，客觀的聲音轉變成主觀的聲音。緊接鼓膜後是三根彼此相接的小骨：錘骨、砧骨和鐙骨，振動靠這三塊小骨傳入內耳。在聽神經處，振動變為電信號。錘骨、砧骨和鐙骨所在的小室充滿空氣，並通過咽鼓管與口腔相通。咽鼓管可使鼓膜內外兩側保持相同的壓力。咽鼓管通常是關閉的，隻有當壓力突然變化時（人做吞咽動作或打嗬欠時），才開啟使壓力保持平衡。如果人的咽鼓管受阻，例如感冒引起的受阻，壓力就失去平衡，就會感到耳疼。
在震動從鼓膜向內耳的開始部分——卵形窗傳遞的過程中，初級聲能在中耳有“聚集”現象。這是通過以我們都知道的力學原理為基礎的兩種方法實現的：首先，振幅變小，但同時振動功率增強。這可用杠杆做個類比，為了保持平衡，長臂上加較小的力，短臂上加較大的力。可以根據鼓膜振幅等於氫原子的直徑（10-8厘米），而錘骨、砧骨和鐙骨使振幅減少13，看出人耳中這一變化的精確度是多少。其次，也是最重要的，聲音“聚集”程度取決於內耳鼓膜和卵形窗的直徑不同。作用於鼓膜上的力等於壓力和鼓膜麵積的乘積。這個力通過錘骨、砧骨和鐙骨作用於另一麵有液體的卵形窗。卵形窗的麵積比鼓膜的麵積小15~30倍，因此對卵形窗的壓力也大15~30倍。此外，正如上麵說過的，錘骨、砧骨和鐙骨使振動功率增加3倍，因而，靠中耳的幫助，對卵形窗的壓力超過作用於鼓膜的最初的壓力幾乎90倍。這一點很重要，因為接下去，聲波是在液體中傳播了。如果不增加壓力，由於反射效應，聲波就永遠不能透入液體。
錘骨、砧骨和鐙骨附生有很小的肌肉，能保護內耳在強噪聲影響下不受損傷。在通常情況下，振動或多或少是直接通過這三塊小骨傳遞的，但在強噪聲時，在某些肌肉的作用下，鐙骨旋轉軸移動，減小了對卵形窗的壓力。在噪聲繼續增加的情況下，其他肌肉也進入工作狀態，有的使鼓膜繃緊，有的局部移動鐙骨。突如其來的強度很大的聲音，能破壞這個防護機體，並且引起內耳的嚴重損傷。
聽覺真正的奧秘是從卵形窗——內耳的起點開始的。在這裏，聲波已經是在充滿耳蝸的液體（外淋巴）中傳播了。這個內耳器官確實像隻蝸牛，長約3厘米，幾乎全都被隔膜分為兩個部分。進入耳蝸卵形窗的聲波，傳到隔膜，繞過隔膜，繼續向它們第一次碰到隔膜的同一地方的背麵傳播，最後，聲波經耳蝸的圓形窗消散。
耳蝸的隔膜實際上是由基膜構成。基膜在卵形窗附近很薄很緊，但隨著向耳蝸尾部靠近的程度而忽見變厚變鬆弛。第一個研究膜結構的格·別克希，20世紀三四十年代在布達佩斯工作。由於這一發現，1961年他被授予諾貝爾獎金。別克希研究了中耳和內耳作用的構造和機製，證明了聲振動在基膜表麵形成的波狀紋，而且已知頻率的峰都在膜的完全確定的部位上。高頻聲在基膜繃得最緊的部位，也就是在卵形窗附近最大，而低頻聲則在基膜厚實鬆弛的耳蝸“尾部”最大。別克希發現的這一機製可以解釋人怎麼能分辨出不同頻率的音調。
機械振動轉變為電信號，是在醫學上所謂的柯替氏器官內進行的。這個器官位於基膜上部，由縱向排成四列的23500個“肥厚的”乳突組合而成。柯替氏器官的上部是像閘板似的耳蝸覆膜。這兩個器官都浸在名稱為內淋巴的液體中，並且同耳蝸的其他部分被前庭膜所隔開。柯替氏器官乳突中長出的纖毛，幾乎穿進耳蝸覆膜的表麵。柯替氏器官連同它的纖毛乳突植根其上的基膜，仿佛鉸鏈式地懸掛在耳蝸覆膜之上。在基膜變形時，它們之間產生切向應力，使連接兩片膜的纖毛彎曲。依靠這種彎曲，完成了聲音的徹底轉變——現在聲音已變成電信號了，纖毛彎曲在相當程度上起著乳突中電化學反應的啟動裝置的作用。它們正是電信號源。
聲音在這裏的情況以及聲音所具有的形式，目前仍一無所知。我們隻知道，聲音現在可用電運動譯成電碼，因為每一個纖毛乳突都“射出”電脈衝。但這種電碼的性質還不為人所知。由於纖毛乳突甚至在沒有任何聲音的時候也放射出電脈衝，因此使譯碼工作變得更加複雜。各國在通訊領域工作的許多實驗室正在研究聽覺密碼的解譯工作。隻要識破這個密碼，我們就能認識主觀聲音的真正性質。