以在介质（水、空气）中传播的声波为适宜刺激的机械感觉。在系统发生上远比视觉出现得晚，在动物界中的分布也有局限性，但在脊椎动物和昆虫类作为感受外界的感觉，对定位运动和空间辨认占有与视觉同等重要的地位。不过对听觉与简单振动觉的区别，仅停留在从感觉器官的结构，特别是从共鸣机制来进行推测。耳（迷路）和鼓膜器官本身也具有发声能力的动物仅限于上述两类，这一事实是很有意思的。哺乳类和鸟类，空气振动以通常的传导方式（即空气传导）由外耳进入使鼓膜振动，以中耳的耳小骨为中介通过前庭窗传至内耳，进而通过耳蜗内淋巴使基底膜振动，刺激基底膜上科蒂氏器宫的感觉细胞。感受器的兴奋以听神经中冲动的形式经中脑、间脑，在中途一部分神经纤维与对侧交叉，同时变换神经元，传递至大脑颞叶，从而产生声音感觉。哺乳类的耳、鼓膜和耳小骨的结构非常发达，声波到达内耳前约加压60
倍。同时，附着于耳小骨的鼓膜张肌、镫骨肌能反射性地防止过强声音的传递，以保护内耳。耳壳具有增加对声源方向的辨别能力。近年来，听觉中枢系统的单个神经元的信息传递机制的阐明取得了显著的进展，不仅与纯音、复合音，进而与语音有关的信息由耳蜗沿听觉系统传递至大脑皮层过程中所发生的变换已逐渐明了。另一方面，由大脑皮层下行至耳蜗的离中性控制机制也渐趋明了。这些研究表明耳蜗对声波的分析是不完全的，信息的分析是在上行过程中完成的，特别是对语音的分析表示出一侧半球的优位性。声波分析是在大脑完成的这一事实与脑出血和血栓时发生的失语症有密切的关系。一般认为不用于语音理解的另一侧半球，是用于听取音乐和其它无意义的声音。