Teoria locului propune că diferite frecvențe ale sunetului stimulează diferite locuri de-a lungul membranei bazilare a cohleei și că creierul determină înălțimea sunetului din locația stimulării maxime.

Sunetele de înaltă frecvență produc vibrații maxime în apropierea bazei cohleei, aproape de fereastra ovală. Sunetele de joasă frecvență se deplasează mai departe și ating un vârf în apropierea vârfului. Celulele ciliate din fiecare locație trimit semnale pe care sistemul auditiv le interpretează ca înălțimi corespunzătoare. Teoria explică bine percepția frecvențelor înalte și este susținută de organizarea tonotopică ordonată găsită pe întreaga cale auditivă.

Pentru frecvențele joase, codificarea locului devine mai puțin precisă, iar codificarea temporală a frecvenței în sine devine mai importantă. Prin urmare, teoriile moderne combină teoriile locului și ale frecvenței, atribuind fiecăreia un rol dominant în diferite părți ale intervalului audibil. Teoria locului rămâne principala explicație pentru modul în care cohleea începe analiza tonalității.

Conform teoriei locului, locul în care membrana bazilară vibrează cel mai puternic este ceea ce determină înălțimea sunetului auzit.