İşitsel yollar, işitsel bilgilerin periferik işitsel sistemden beyne iletilmesinden ve yorumlanmasından sorumlu karmaşık sinir devrelerini oluşturur. Ses dalgaları ilk olarak dış kulak tarafından yakalanır, kulak kanalından geçirilir ve kulak zarına (kulak zarı) ulaşır. Bu titreşimler orta kulağın kemikçikleri yoluyla iç kulağın kokleasına iletilir.

Kesitsel olarak bakıldığında koklea, koklear kanalı çevreleyen skala vestibülüsü ve skala timpaniyi ortaya çıkarır. Koklear kanal içinde çok sayıda Corti organı bulunur ve bu da skala dalga hareketini sinirsel uyarılara dönüştürür. Koklear kanal içindeki Corti organları ile skala timpani arasında bulunan baziler membranın üzerine yerleştirilen bu organlar, skala vestibuli ve skala timpani boyunca hareket eden sıvı dalgalarına yanıt verir. Baziler membran üzerindeki konumlar, dalga frekanslarına seçici olarak tepki verir; Koklea tabanının proksimalindeki alanlar daha yüksek frekanslara tepki verir ve koklea ucuna daha yakın olan alanlar daha düşük frekanslara tepki verir.

Corti organlarının içine serpiştirilmiş, apikal yüzeylerinden çıkıntı yapan stereocilia (saça benzeyen) için vaftiz edilen saç hücreleri bulunur. En uzundan en kısaya doğru bir gradyan şeklinde düzenlenen bu stereocilialar, her dizi içindeki protein lifleri ile birbirine bağlanır. Bu protein bağları, baziler membran hareketine yanıt olarak bu dizilerin toplu olarak bükülmesini kolaylaştırır. Corti organına medial olarak yapıştırılan tektoriyal membrana doğru uzanan bu stereocilialar, skaladan gelen basınç dalgaları baziler membranı uyardıkça yanal harekete uğrar. Stereocilia’nın dizideki en yüksekten doğru veya ondan uzağa doğru bükülmesi, protein bağ gerginliğinde bir kaymaya neden olur, en yükseğe doğru bükülürse tüy hücresi zarı içindeki iyon kanallarını açar ve en kısaya doğru bükülürse onları kapatır. Sesin yokluğunda, ayakta duran stereosilya, bağlar üzerinde küçük bir gerilim uygular ve bu da saç hücresi zarının hafif bir depolarizasyonuna neden olur.

Tüy hücreleri, mekanik titreşimleri elektrik sinyallerine dönüştürerek işitme siniri liflerini harekete geçirir. Bu sinyaller işitme sinirinden beyin sapına, özellikle koklear çekirdeklere gider ve üst olivary kompleksi ve alt kollikulus dahil olmak üzere çoklu rölelerden yükselir.

İşitsel sinyaller talamusa olan yolculuklarına devam eder ve nihayetinde beynin temporal lobundaki işitsel kortekse ulaşır. Bu bölge, perde, yoğunluk ve lokalizasyon gibi çeşitli ses özelliklerini ayırt ederek bilgiyi işler ve işitsel uyaranların algılanmasını ve yorumlanmasını sağlar.