Ốc tai là cấu trúc xoắn ốc, chứa đầy chất lỏng nằm trong tai trong, có chức năng chuyển đổi các rung động âm thanh thành tín hiệu thần kinh. Tên gọi của nó bắt nguồn từ tiếng Latinh có nghĩa là vỏ ốc sên, vì nó có hình dạng giống vỏ ốc.

Năng lượng âm thanh từ tai giữa làm cho dịch ốc tai chuyển động. Chuyển động này tạo ra một sóng lan truyền dọc theo màng đáy, chạy dọc theo chiều dài của ống xoắn ốc tai. Âm thanh tần số cao tạo ra các đỉnh rung động gần đáy; âm thanh tần số thấp tạo ra đỉnh rung động gần đỉnh. Các tế bào lông nằm trên màng đáy uốn cong theo sóng, mở các kênh ion và tạo ra các tín hiệu điện được truyền bởi dây thần kinh thính giác. Mã hóa tần số theo vị trí này là nền tảng của nhận thức về cao độ.

Ốc tai vô cùng nhạy cảm nhưng cũng rất dễ bị tổn thương. Tiếng ồn lớn, một số loại kháng sinh và quá trình lão hóa có thể phá hủy các tế bào lông, mà ở động vật có vú thì các tế bào này không tự tái tạo. Tình trạng mất thính lực thần kinh giác quan do đó là vĩnh viễn với công nghệ hiện tại, mặc dù cấy ghép ốc tai có thể bỏ qua các tế bào lông bị tổn thương và kích thích trực tiếp dây thần kinh thính giác.

Mỗi âm thanh chúng ta nghe được đều đã được phân tích trước tiên bởi bộ máy cơ học và thần kinh của ốc tai.