人体听觉外周器官主要由外耳、中耳及内耳组成。外耳主要是一个复杂的软骨系统构成的，其主要有两个功能。首先，抛物面形的耳廓及其固有的谐波振动特性能够收集声音，并将其引导至表面较小的鼓膜，，从而增强听觉的敏感性。外耳道对于较高频率的声音有共振作用，有助于声源的定位。

中耳主要作用是将声音传导至耳蜗。由于声波是在空气中传播，而将其传导入主要为液体的耳蜗内会损失大部分的能量。而中耳内复杂的阻抗匹配系统可以很好的解决这个问题。声音经鼓膜的振动进入中耳，通过鼓膜和耳蜗液体之间的锤骨、砧骨和镫骨传导至内耳的卵圆窗。而镫骨底板的振动会引起耳蜗内淋巴液的振动。中耳的主要功能除了传导声音外，另一个最主要的功能是放大传导至耳蜗内液体的压力，用以补偿声波由气体传导至液体的损失，由于中耳传音结构破坏会导致听觉敏感性下降，而传导性耳聋最大听损为60dB左右。

内耳的主要功能是将声音转换为听神经冲动，从而对声音进行编码。镫骨振动引起耳蜗内淋巴液以及基底膜的振动，基底膜以行波的形式向蜗顶运动，过程中基底膜不同部位有各自的特征频率（耳蜗底转对高频声音振动幅度最大，耳蜗顶转对低频声音振动最大），引起相应部位听神经的神经冲动，传入听觉中枢引起听觉感受。其中最重要的换能器（机械动能转化为生物电能）的结构是柯蒂氏器。位于耳蜗的基底膜上。声波引起鼓膜-听骨链-镫骨底板的振动，将振动传入耳蜗内，引起耳蜗内淋巴液的振动，诱发基底膜的行波，引起基底膜的振动，基底膜的振动通过柯蒂氏器的毛细胞顶端的纤毛使声波的机械能转化为毛细胞的电位变化，释放神经递质（化学能），引起螺旋神经节细胞膜表面的电位变化，产生神经电冲动（生物电能），经神经电冲动传入大脑的听觉中枢产生听觉感受。