La cochlée est la structure enroulée et remplie de liquide située dans l'oreille interne qui transforme les vibrations sonores en signaux nerveux. Son nom vient du latin et signifie coquille d'escargot, à laquelle elle ressemble.

L'énergie sonore provenant de l'oreille moyenne met en mouvement le liquide cochléaire. Ce mouvement crée une onde qui se propage le long de la membrane basilaire, qui parcourt toute la spirale de la cochlée. Les sons de haute fréquence produisent des pics de vibration près de la base ; les sons de basse fréquence, des pics près de l'apex. Les cellules ciliées situées sur la membrane basilaire se courbent sous l'effet de l'onde, ouvrant des canaux ioniques et générant des signaux électriques transmis par le nerf auditif. Ce codage spatial de la fréquence est à la base de la perception de la hauteur tonale.

La cochlée est remarquablement sensible, mais aussi fragile. Les bruits forts, certains antibiotiques et le vieillissement peuvent détruire les cellules ciliées, qui, chez les mammifères, ne se régénèrent pas. La perte auditive neurosensorielle qui en résulte est permanente avec la technologie actuelle, bien que les implants cochléaires puissent contourner les cellules ciliées endommagées et stimuler directement le nerf auditif.

Chaque son que nous entendons a d'abord été analysé par le système mécanique et neuronal de la cochlée.