L'oreille interne est la partie la plus interne du système auditif. Elle contient la cochlée, qui transforme le son, et les organes vestibulaires, qui perçoivent l'équilibre et les mouvements de la tête.

Les vibrations sonores qui atteignent l'oreille interne mettent en mouvement le liquide de la cochlée. Les cellules ciliées de la membrane basilaire convertissent ce mouvement en signaux nerveux qui sont transmis au cerveau par le nerf auditif. Les canaux semi-circulaires et les organes otolithiques détectent les accélérations rotationnelles et linéaires, fournissant ainsi les informations nécessaires à l'équilibre et à l'orientation spatiale. Ces deux systèmes partagent la même architecture membranaire remplie de liquide et le même mécanisme de transduction par les cellules ciliées.

Les lésions de l'oreille interne entraînent une surdité de perception ou des troubles vestibulaires comme les vertiges. Du fait de la fragilité des structures de l'oreille interne, protégées par l'os, le diagnostic repose souvent sur des tests fonctionnels et l'imagerie médicale plutôt que sur un examen direct. Les implants cochléaires contournent les cellules ciliées endommagées en stimulant directement le nerf auditif, permettant ainsi à de nombreuses personnes souffrant d'une perte auditive sévère de l'oreille interne de retrouver une certaine audition.

L'oreille interne est le lieu où les vibrations mécaniques deviennent le langage électrique du système nerveux.