听觉器官在声波的作用下产生的对声音特性的感觉。其适宜刺激物是声波。
声波是由物体的振动所激起的空气的周期性压缩和稀疏。听觉器官是耳。耳分为外耳、中耳和内耳三部分。听感受器是内耳蜗管里基底膜上由听觉细胞组成的科蒂氏器官。物体振动发出的声音通过空气的传播，经外耳、中耳和内耳的传导系统，引起耳蜗内淋巴液和基底膜纤维的振动，并由此激起听觉细胞的兴奋，产生神经冲动。冲动沿着听觉神经传到丘脑后内侧膝状体，交换神经元后进入大脑皮层听区(颞上回)，产生听觉。声波有频率、振幅和波形的特性，由此决定听觉的音高(音调)、音响(音强)和音色(音质)三种不同的效应。人类听觉的一个重要特点，是听感觉阈限有一个很宽的动态范围。就声波的振动频率这个参数而言，人能听到的纯音为16赫到2万赫之间。对声波振幅(音强)的感觉，最低可为0分贝，最高可达到120分贝。听觉阈限的个体差异较大，受年龄、环境等多种因素的影响。音乐听觉比较灵敏的人，能在钢琴的两个相邻键之间分辨出20～30个中间音来。人和动物根据物体的声音及其变化，可以辨别发声物体的性质及其方向和距离等。
声音通过听觉系统的感受和分析引起的感觉。外界声波进入外耳道，引起鼓膜振动。鼓膜的振动频率与声波频率一致，振幅决定于声波强度。当鼓膜作内外方向振动时，通过三块听小骨的传递，使抵在前庭窗上的镫骨底板振动，引起内耳前庭阶外淋巴液振动。使前庭膜、蜗管内淋巴、基底膜、鼓阶外淋巴，以及圆窗膜相继发生振动。基底膜的振动使螺旋器的毛细胞与盖膜相对位置不断变化，引起毛细胞发出神经冲动，使耳蜗神经纤维产生动作电位。传至延髓，再经中脑下丘到内侧膝状体，最后到大脑皮质的颞叶，形成听觉。声音频率的高低即为音调的高低，正常人能感受的范围为20～20000赫；声音的强度即为响度，人能感受的最弱的声音强度约为0.0002达因/厘米2，比它强100万倍的声音，人仍可耐受。人对声调频率和强度都有很高的辨别能力。听觉有适应及疲劳等生理现象。中耳鼓膜或听骨链损伤或障碍所引起的听力下降，称为传导性耳聋。内耳螺旋器、蜗神经和中枢神经出现病变，称神经性耳聋。正常情况下，声波主要通过空气传导，听骨链出现功能障碍的病人，也可通过发声物体直接与颅骨接触而使声波传到内耳，引起听觉。此法可用以鉴别传导性耳聋和神经性耳聋。
人耳适宜的刺激是16～20000次/秒的声波振动。声源的振动引起鼓膜的振动，后者经听小骨的杠杆作用传到椭圆窗(前庭窗)，进而引起内耳的外淋巴振动，即声波传入内耳。这样就使得原来振幅大、振动力弱的空气传导变成为振幅小，振动力强的液体传导，其结果既增强了听觉的敏感度，又对内耳起保护作用。
内耳外淋巴的振动引起膜蜗管中内淋巴、基底膜的振动，从而使螺旋器上的毛细胞产生兴奋。螺旋器和其中所含的毛细胞是真正的声音感受装置，听神经纤维就分布在毛细胞下方的基底膜中；机械能最后在这里转变成神经冲动，即毛细胞的兴奋引起听神经纤维产生冲动，并经听神经纤维传到皮层的听觉中枢，引起听觉。另一方面，当鼓膜振动时，由中耳鼓室内的空气振动椭圆窗也可引起基底膜振动，但这一传导途径正常情况下并不重要，只在听小骨损坏时才显示出其作用。
此外，声波传入内耳的途径除上述经外耳、中耳的气传导之外，还可通过骨传导，即声音通过颅骨的振动引起颞骨骨质中的耳蜗内淋巴发生振动而产生听觉，正常情况下骨传导更不重要。