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O som é ouvido quando vibrações (ondas) com freqüências entre 20 e 20.000 ciclos por segundo (Hertz-símbolo da unidade: Hz) alcançam o ouvido em um nível suficiente de intensidade. A altura do som constitui o correspondente perceptivo da freqüência; quanto maior for a freqüência, mais agudo será o som. A intensidade do som é o correspondente perceptivo da amplitude das vibrações; quanto maior for a amplitude da vibração, mais intenso será o som.
Quando as ondas sonoras alcançam o ouvido, o tímpano é acionado como uma membrana microfone, vibrando com a freqüência do som. As vibrações são transmitidas através dos ossículos do ouvido médio para a cóclea e, então, movimentam as fibras de uma membrana que está no interior da cóclea. Essa membrana (basilar) é composta de "cordas" transversais, entrelaçadas, cada uma afinada com uma freqüência/altura específica. Devido às leis da ressonância e da estrutura da membrana, as vibrações da membrana (deslocamento) serão maiores na "corda" que está afinada com a freqüência em questão. Cada nota terá, assim, uma localização específica ao longo da membrana - das mesma forma como as cordas de uma harpa ou de um piano. As "cordas" no ouvido interno são acionadas pela ressonância, de um modo bastante semelhante ao que ocorre quando se levanta a tampa do piano e se grita no seu interior, enquanto se aperta o pedal direito; o piano "responde" com um som fraco correspondente à altura do grito devido às vibrações (ressonância) nas cordas afinadas com o grito. (Figuras 1 e 2).
Células sensitivas com cílios no ápice estão incrustadas na membrana. Quando os cílios se inclinam durante o deslocamento da membrana, ocorre a liberação de uma substância química eletricamente carregada, que é recolhida por uma fibra nervosa que conduz esse impulso nervoso para o cérebro. No caso de ocorrerem muitos sons ao mesmo tempo durante o estímulo sonoro, cada som produzirá deslocamento da membrana no seu lugar característico.