Ljud överförs av vågor som färdas genom luften. Hörselsystemet tar emot dessa signaler och vidarebefordrar dem till hjärnan. Strukturer i detta sensoriska system tar dessa vågor och omvandlar dem till elektriska signaler. Dessa signaler skickas sedan till de auditiva delarna av hjärnan.
Hörselsystemet börjar vid ytterörat, den del av örat som är synlig. Ljudvågor passerar genom ytterörat och kommer in i hörselgången. I mellanörat vibrerar dessa ljudvågor trumhinnan, som i sin tur överför energin till tre små och ömtåliga ben, malleus, incus och stapes, ibland känd som hammaren, städet och stigbygeln. Denna benstruktur tjänar till att förstärka och överföra ljudvågor.
Hörselsystemet omvandlar vibrationer till elektriska signaler i innerörat. Innerörat består av den vätskefyllda snäckan, som innehåller Cortis organ. Cortis organ består av hårceller, cylindriska celler som har tunna flimmerhårstränder i toppen. När en ljudvåg färdas genom snäckan, rör sig flimmerhårens strängar på toppen av hårcellerna fram och tillbaka. De inre hårcellerna omvandlar denna energi till elektriska signaler.
Hörselnerven bär signaler från Cortis organ till hjärnstammen, som en del av kranialnerven åtta, den vestibulokochleära nerven. I hjärnstammen bearbetas den auditiva informationen av cochleakärnorna och det överlägsna olivarkomplexet innan det färdas upp i mellanhjärnan. De tre kärnorna i denna struktur, den mediala överlägsna oliven, den laterala överlägsna oliven och kärnan i trapetskroppen, är involverade i lokalisering av ljud. De gör detta med hjälp av ledtrådar som skillnader i hur lång tid ett ljud tar för att nå varje öra, eller den relativa intensiteten av ljud.
Det auditiva systemet fortsätter in i mellanhjärnan, där colliculus inferior gör bearbetning på högre nivå och integrering av auditiv information från de tidigare strukturerna. Det är också involverat i viss lokalisering av ljud. Från mellanhjärnan går de elektriska signalerna till thalamus, som vidarebefordrar dem till hjärnans hörselbark, som ligger i tinningloben.
Hörselsystemet slutar vid hörselbarken i hjärnan. Den primära hörselbarken finns på den övre temporala gyrusen, som är ovanför örat på vardera sidan av hjärnan. Denna cortex kan kartläggas av frekvensen av ljud som varje region bearbetar. Lägre frekvenser förekommer närmare frontalloben, och högre frekvenser förekommer längre bak.