Vnitřní ucho je nejvnitřnější částí sluchového systému. Obsahuje hlemýždě, které převádí zvuk, a vestibulární orgány, které vnímají rovnováhu a pohyby hlavy.

Zvukové vibrace dosahující vnitřního ucha uvádějí do pohybu tekutinu kochley. Vlasové buňky podél bazilární membrány přeměňují tento pohyb na nervové signály, které putují sluchovým nervem do mozku. Půlkruhové kanálky a otolitické orgány detekují rotační a lineární zrychlení a poskytují informace potřebné pro rovnováhu a prostorovou orientaci. Oba systémy sdílejí stejnou membránovou architekturu naplněnou tekutinou a stejný mechanismus transdukce vláskových buněk.

Poškození vnitřního ucha způsobuje senzorineurální ztrátu sluchu nebo vestibulární poruchy, jako je vertigo. Vzhledem k tomu, že struktury jsou jemné a obalené kostí, diagnóza se často opírá spíše o funkční testy a zobrazovací metody než o přímé vyšetření. Kochleární implantáty obcházejí poškozené vláskové buňky přímou stimulací sluchového nervu, čímž mnoha lidem s těžkou ztrátou vnitřního ucha obnovují určitou formu sluchu.

Vnitřní ucho je místem, kde se mechanické vibrace stávají elektrickým jazykem nervového systému.