Teori tempat (place theory) mengusulkan bahwa frekuensi suara yang berbeda merangsang tempat yang berbeda di sepanjang membran basilar koklea, dan bahwa otak menentukan nada dari lokasi rangsangan puncak tersebut.

Bunyi frekuensi tinggi menghasilkan getaran maksimal di dekat dasar koklea, dekat jendela oval. Bunyi frekuensi rendah merambat lebih jauh dan mencapai puncaknya di dekat apeks. Sel-sel rambut di setiap lokasi mengirimkan sinyal yang diinterpretasikan oleh sistem pendengaran sebagai nada yang sesuai. Teori ini menjelaskan dengan baik persepsi frekuensi tinggi dan didukung oleh organisasi tonotopik yang teratur yang ditemukan di seluruh jalur pendengaran.

Untuk frekuensi rendah, pengkodean tempat menjadi kurang tepat, dan pengkodean temporal dari frekuensi itu sendiri menjadi lebih penting. Oleh karena itu, penjelasan modern menggabungkan teori tempat dan frekuensi, memberikan peran dominan pada masing-masing di bagian yang berbeda dari rentang pendengaran. Teori tempat tetap menjadi penjelasan utama tentang bagaimana koklea memulai analisis nada.

Menurut teori tempat, titik di mana membran basilar bergetar paling kuatlah yang menentukan nada yang terdengar.