कोक्लिया की हेयर सेल्स या श्रवण तंत्रिका को नुकसान पहुंचने के कारण सेंसोरिन्यूरल श्रवण हानि होती है। ध्वनि का यांत्रिक संचरण भले ही सही हो, लेकिन तंत्रिका संकेतों में रूपांतरण या उन संकेतों का संचरण बाधित हो जाता है।

इसके कारणों में बढ़ती उम्र, लंबे समय तक तेज शोर के संपर्क में रहना, कुछ दवाएं, संक्रमण और आनुवंशिक कारक शामिल हैं। उच्च आवृत्ति वाली श्रवण क्षमता अक्सर सबसे पहले प्रभावित होती है। यह हानि आमतौर पर स्थायी होती है क्योंकि स्तनधारियों की बाल कोशिकाएं पुनर्जीवित नहीं होती हैं। विशेषकर शोरगुल वाले वातावरण में, ध्वनि को समझना मुश्किल हो जाता है, भले ही ध्वनि प्रवर्धन से ध्वनि सुनाई दे रही हो।

श्रवण यंत्र शेष कार्यक्षमता को बढ़ाकर सहायता कर सकते हैं; कॉक्लियर प्रत्यारोपण क्षतिग्रस्त हेयर सेल्स को बाईपास करते हुए श्रवण तंत्रिका को सीधे उत्तेजित करते हैं, जिससे गंभीर श्रवण हानि वाले कई लोगों के लिए उपयोगी श्रवण शक्ति बहाल हो जाती है। श्रवण सुरक्षा और ओटोटॉक्सिक दवाओं से परहेज के माध्यम से रोकथाम सबसे प्रभावी रणनीति बनी हुई है।

जब आंतरिक कान या श्रवण तंत्रिका ध्वनि को सही ढंग से परिवर्तित या संचारित करने में सक्षम नहीं रह जाती है, तो इसका परिणाम संवेदी तंत्रिका श्रवण हानि होता है।