耳蜗是内耳中盘绕的、充满液体的结构，它将声波振动转化为神经信号。它的名字来源于拉丁语，意为蜗牛壳，因为它的形状酷似蜗牛壳。

来自中耳的声能使耳蜗液振动。这种振动在基底膜上形成行波，基底膜贯穿整个耳蜗螺旋结构。高频声音在基底膜附近产生振动峰值；低频声音在基底膜附近产生振动峰值。位于基底膜上的毛细胞随波振动而弯曲，打开离子通道并产生电信号，这些电信号由听神经传递。这种频率的位置编码是音调感知的基础。

耳蜗极其敏感却又脆弱。强噪音、某些抗生素以及衰老都会破坏毛细胞，而哺乳动物的毛细胞无法再生。以目前的技术而言，由此造成的感音神经性听力损失是永久性的，不过人工耳蜗可以绕过受损的毛细胞，直接刺激听觉神经。

我们听到的每一个声音，都首先要经过耳蜗的机械和神经机制的分析。