När en ljudvåg kommer in i örat går den genom hörselgången och får trumhinnan att vibrera. Trumhinnan överför dessa vibrationer till mellanörat, där malleus, incus och stapes förstärker ljudet och skickar det till innerörat.
I innerörat kommer ljudvågorna in i en lindad struktur som kallas cochlea, som är fylld med vätska. Snäckan är kantad med hårceller som fungerar som ljudreceptorer. Dessa hårceller är inställda på olika frekvenser, med vissa celler som svarar på låga frekvenser och andra svarar på höga frekvenser.
När ljudvågor kommer in i snäckan får de vätskan att vibrera, vilket i sin tur får hårcellerna att röra sig. Hårcellerna omvandlar sedan dessa mekaniska vibrationer till elektriska signaler som skickas till hjärnan genom hörselnerven.
Hjärnan tolkar ljudvågens frekvens baserat på mönstret av elektriska signaler som den tar emot från hörselnerven. Ljud med låga frekvenser ger ett långsammare mönster av elektriska signaler, medan ljud med höga frekvenser ger ett snabbare mönster av elektriska signaler. Detta gör att hjärnan kan skilja mellan låga och höga ljud.
Förutom frekvens använder hjärnan även andra faktorer som klangfärg, ljudstyrka och varaktighet för att skilja mellan olika ljud.