Frekans teorisi, bir sesin perdesinin, işitme sinirinde ilerleyen sinir impulslarının hızıyla kodlandığını öne sürer. 200 Hz'lik bir ton saniyede 200 impuls üretir; daha yüksek bir ton daha hızlı bir hız üretir.

Teori düşük frekanslar için iyi çalışır. Bireysel nöronlar, birkaç yüz hertz'e kadar ses dalgasıyla senkronize olarak ateşlenebilir. Daha yüksek frekanslar için, hiçbir nöron tek başına aynı hızda ateşlenemez. Volley prensibi, nöron gruplarının yükü paylaştığını ve birleşik ateşleme hızları sesin frekansıyla eşleşen kademeli gruplar halinde ateşlendiğini öne sürerek teoriyi genişletir.

Frekans teorisi genellikle, farklı frekansların baziler membran boyunca farklı yerleri uyardığını savunan yer teorisiyle birlikte ele alınır. Modern açıklamalar ikisini tamamlayıcı olarak değerlendirir: yüksek frekanslarda yer kodlaması, düşük frekanslarda frekans (veya zamansal) kodlaması baskındır ve orta aralıkta her ikisi de işlev görür.

İşitsel sistem bir ses dalgasının temposunu takip ettiğinde, frekans teorisi bu mekanizmayı açıklar.