Wanneer een geluidsgolf het oor binnendringt, gaat deze door de gehoorgang en zorgt ervoor dat het trommelvlies gaat trillen. Het trommelvlies brengt deze trillingen over naar het middenoor, waar de hamer, het aambeeld en de stijgbeugel het geluid versterken en naar het binnenoor sturen.
In het binnenoor komen de geluidsgolven een spiraalvormige structuur binnen, het slakkenhuis genaamd, die gevuld is met vloeistof. Het slakkenhuis is bekleed met haarcellen die fungeren als geluidsreceptoren. Deze haarcellen zijn afgestemd op verschillende frequenties, waarbij sommige cellen reageren op lage frequenties en andere op hoge frequenties.
Wanneer geluidsgolven het slakkenhuis binnendringen, zorgen ze ervoor dat de vloeistof gaat trillen, waardoor de haarcellen gaan bewegen. De haarcellen zetten deze mechanische trillingen vervolgens om in elektrische signalen die via de gehoorzenuw naar de hersenen worden gestuurd.
De hersenen interpreteren de frequentie van de geluidsgolf op basis van het patroon van elektrische signalen die zij ontvangen van de gehoorzenuw. Geluiden met lage frequenties produceren een langzamer patroon van elektrische signalen, terwijl geluiden met hoge frequenties een sneller patroon van elektrische signalen produceren. Hierdoor kunnen de hersenen onderscheid maken tussen lage en hoge tonen.
Naast de frequentie gebruiken de hersenen ook andere factoren, zoals timbre, luidheid en duur, om onderscheid te maken tussen verschillende geluiden.