Η ακοή ξεκινά με τα αυτιά, τα οποία λαμβάνουν ήχους και τους στέλνουν στον ακουστικό φλοιό, κοντά στο πίσω μέρος του εγκεφάλου, για επεξεργασία. Το κύριο όργανο για τη συγκέντρωση του ήχου στο αυτί είναι το τύμπανο, ή τυμπανική μεμβράνη, που χωρίζει το εξωτερικό αυτί από το μέσο αυτί. Το τύμπανο περνά κατά μήκος των ηχητικών δονήσεων στα οστάρια, τα τρία μικρότερα οστά του ανθρώπινου σώματος, τα οποία στη συνέχεια το εκτρέπουν στη γεμάτη υγρό, σαν λαβύρινθο δομή στο εσωτερικό αυτί που ονομάζεται κοχλίας, όπου βρίσκονται τα αληθινά όργανα ακοής. Συλλογικά, το σύνολο των οργάνων επεξεργασίας ήχου ονομάζεται ακουστικό σύστημα.
Το κύριο ακουστικό αισθητήριο όργανο είναι το όργανο του Corti, που πήρε το όνομά του από τον Ιταλό ανατόμο Alfonso Corti, ο οποίος το ανακάλυψε το 1851. Το όργανο του Corti είναι εσωτερικό του κοχλία και περιέχει περίπου 15,000 – 20,000 εξειδικευμένα αισθητήρια κύτταρα, το καθένα με λίγη τρίχα ικανή της λήψης λεπτών δονήσεων στο κοχλιακό υγρό. Αν καταστραφούν από δυνατούς ήχους, αυτές οι τρίχες δεν ξαναβγαίνουν ποτέ. Οι διαφορετικές τρίχες είναι εξειδικευμένες στην ανίχνευση ήχων σε διάφορες συχνότητες και τους μετατρέπουν σε νευρικά σήματα που θα σταλούν στον εγκέφαλο. Επίσης στον κοχλία υπάρχει μια τριάδα βρόχων γεμάτων με υγρό προσανατολισμένους στην κατακόρυφη, διαγώνια και οριζόντια κατεύθυνση, οι οποίες βοηθούν να δώσουν στους ανθρώπους μια αίσθηση ισορροπίας.
Οι περισσότεροι άνθρωποι είναι ικανοί να ακούν ήχους με συχνότητα μεταξύ 20 Hz και 20 kHz και ένταση μεγαλύτερη από 5 – 15 ντεσιμπέλ. Οι άνθρωποι ακούν καλύτερα στο εύρος συχνοτήτων μεταξύ 1 kHz και 5 kHz. Μερικοί ήχοι πολύ χαμηλής συχνότητας δεν μπορούν να ακουστούν συνειδητά, αλλά οι άνθρωποι τείνουν να νιώθουν ένα ασαφές αίσθημα ανησυχίας όταν βρίσκονται στην παρουσία τους. Αυτό μπορεί να ευθύνεται εν μέρει για το υποτιθέμενο φαινόμενο των φαντασμάτων.
Τα ανώτερα και κατώτερα όρια συχνότητας βασίζονται εν μέρει στο φυσικό μέγεθος των κυττάρων και του οργάνου και εν μέρει στην κυτταρική ευαισθησία. Με τη βοήθεια των κατάλληλων επιστημονικών οργάνων, μπορούν να εγγραφούν ήχοι σχεδόν όλων των συχνοτήτων και εντάσεων.
Η αίσθηση της ακοής των ανθρώπων τείνει να υποβαθμίζεται αργότερα στη ζωή. Τα ακουστικά βαρηκοΐας είναι ο πιο συχνός τρόπος αντιμετώπισης αυτού, αν και σε ακραίες περιπτώσεις, μπορεί να χρησιμοποιηθούν κοχλιακά εμφυτεύματα.