Urechea internă conține cohleea, o structură în formă de spirală asemănătoare cu cochilia unui melc. Aceasta este umplută cu lichid și conține celulele ciliate, care transformă vibrațiile sonore în semnale electrice.
Cochleea este organizată astfel încât frecvențele înalte sunt detectate la baza ei, iar frecvențele joase la vârf. Această organizare tonotopică permite urechii să descifreze o gamă largă de sunete.