O sistema vestibular fornece informações sobre a posição e o movimento da cabeça e, por extensão, a orientação do corpo no espaço. É essencial para o equilíbrio, a postura e a estabilização do olhar.

Os recetores estão localizados no ouvido interno: os canais semicirculares detetam a aceleração rotacional, e os órgãos otolíticos detetam a aceleração linear e a força da gravidade. Os sinais viajam através do nervo vestibular até aos núcleos do tronco cerebral, que coordenam os movimentos oculares, os ajustes posturais e a perceção consciente da orientação. O sistema funciona em estreita colaboração com a visão e a propriocepção; conflitos entre os três podem causar enjoo nos movimentos.

Os danos ou disfunções do aparelho vestibular provocam vertigens, desequilíbrio e dificuldade em estabilizar o campo visual durante os movimentos da cabeça. A reabilitação vestibular pode ajudar o sistema nervoso a adaptar-se à perda permanente deste sentido. O sistema vestibular opera continuamente e, em grande parte, fora da nossa consciência, até que algo corre mal.

Saber qual é a direção correta e detetar uma mudança repentina dependem do sistema vestibular.