Bir ses dalgası kulağa girdiğinde kulak kanalından geçerek kulak zarının titreşmesine neden olur. Kulak zarı bu titreşimleri orta kulağa iletir; burada çekiç, örs ve üzengi sesi güçlendirerek iç kulağa gönderir.
İç kulakta ses dalgaları koklea adı verilen içi sıvıyla dolu sarmal bir yapıya girer. Koklea, ses reseptörleri görevi gören tüylü hücrelerle kaplıdır. Bu tüylü hücreler farklı frekanslara ayarlanmıştır; bazı hücreler düşük frekanslara, diğerleri ise yüksek frekanslara tepki verir.
Ses dalgaları kokleaya girdiğinde sıvının titreşmesine neden olur, bu da tüy hücrelerinin hareket etmesine neden olur. Tüy hücreleri daha sonra bu mekanik titreşimleri, işitme siniri yoluyla beyne gönderilen elektrik sinyallerine dönüştürür.
Beyin, ses dalgasının frekansını, işitme sinirinden aldığı elektrik sinyallerinin düzenine göre yorumlar. Düşük frekanslı sesler daha yavaş bir elektrik sinyali modeli üretirken, yüksek frekanslı sesler daha hızlı bir elektrik sinyali modeli üretir. Bu, beynin düşük perdeli ve yüksek perdeli sesleri ayırt etmesini sağlar.
Beyin, farklı sesleri ayırt etmek için frekansın yanı sıra tını, ses yüksekliği ve süre gibi diğer faktörleri de kullanır.