L'orecchio è un organo complesso che ha una duplice funzione: permette la percezione dei suoni (udito) e fornisce informazioni circa la posizione del corpo nello spazio (equilibrio).
L'orecchio umano si compone di tre parti (Figura 1):

• Orecchio esterno: è formato dal padiglione auricolare (la parte dell'orecchio visibile a occhio nudo ai lati della testa), dal condotto uditivo esterno (lungo tra i 2,5 e i 4 centimetri e ricoperto di pelle) e dal timpano (sottile membrana di forma ovale e trasparente, che ha il compito di trasmettere le vibrazioni sonore, penetrate attraverso il padiglione, alla catena dei tre ossicini);
• Orecchio medio: è composto da una cavità di forma cuboidale (la cassa timpanica), di cui la membrana timpanica rappresenta l'unica faccia non costituita da osso; all'interno della cassa del timpano si trova la catena degli ossicini (martello, incudine e staffa), che collegano la parte esterna con la parte interna dell'orecchio, e lo sbocco della Tuba di Eustachio, un piccolo canale che mette in comunicazione l'orecchio medio con il naso e che permette di mantenere in equilibrio la pressione dell'aria tra l'esterno e l'interno della cassa timpanica. L'orecchio medio comprende inoltre l'osso che si può palpare appena dietro il padiglione, chiamato mastoide;
• Orecchio interno: suddiviso a sua volta in una porzione posteriore e una anteriore; la prima contiene l'organo deputato all'equilibrio, composto da tre strutture chiamate canali semicircolari, disposte secondo i tre piani dello spazio, e da due vescicole, chiamate utricolo e sacculo, che contengono recettori sensibili alle variazioni di velocità e accelerazione del corpo. La porzione anteriore dell'orecchio interno è rappresentata dalla coclea o chiocciola, così definita poiché si avvolge per due giri e mezzo attorno al modiolo, il suo centro. Contiene le cellule ciliate (suddivise in esterne e interne) che hanno il compito di effettuare la cosiddetta trasduzione meccano-elettrica, ovvero la conversione dei suoni da vibrazioni acustiche a impulsi elettrici, che tramite le sottili fibre del nervo acustico arrivano al cervello.

La funzione dell'orecchio è quella di trasformare le onde sonore in informazioni per il cervello. Nel loro viaggio verso il cervello le onde sonore impattano sul padiglione auricolare, che con la sua particolare conformazione le convoglia verso il condotto uditivo esterno.

Al termine di tale canale è posta la membrana timpanica, che trasferisce le vibrazioni meccaniche dell'onda sonora alla catena degli ossicini. Il martello è attaccato alla membrana timpanica e assorbe le sue vibrazioni trasmettendole all'incudine che le porta verso la staffa: questo sistema di trasmissione garantisce una notevole amplificazione del suono.

La staffa è costruita come un pistone che si affossa in un cilindro (detto finestra ovale) dove comprime i liquidi contenuti nell'orecchio interno (endolinfa). I movimenti dell'endolinfa cocleare rappresentano il segnale che innesca le cellule ciliate situate all'interno della coclea, nell'organo del Corti.

Una volta attivate, le cellule ciliate convertono le onde sonore (meccaniche) in impulsi nervosi, che viaggiano poi lungo il nervo acustico, attraversando una serie di stazioni intermedie verso il cervello, ove ha luogo la complessa rielaborazione del messaggio acustico.

Figura 2 - come funziona l'orecchio

La presenza di due sensori, localizzati ai lati della testa, serve per un particolare fenomeno definito "udito binaurale", che utilizza l'effetto stereo, cioè l'interazione tra le due orecchie.

Tale capacità è basata sulla minima differenza di tempo e di intensità con cui le onde sonore raggiungono l'orecchio destro e sinistro.

Sfruttando questi dati il cervello esegue una serie di calcoli che ci permettono di individuare la localizzazione spaziale della sorgente sonora e di ottimizzare la percezione acustica negli ambienti rumorosi.

Figura 3 - Udito binaurale