Heli edastavad lained, mis levivad läbi õhu. Kuulmissüsteem võtab need signaalid vastu ja edastab need ajju. Selle sensoorse süsteemi struktuurid võtavad need lained ja muudavad need elektrilisteks signaalideks. Need signaalid saadetakse seejärel aju kuulmisosadesse.
Kuulmissüsteem algab väliskõrvast ehk sellest kõrvaosast, mis on nähtav. Helilained läbivad väliskõrva ja sisenevad kuulmekäiku. Keskkõrvas vibreerivad need helilained kuulmekile, mis omakorda edastab energia kolmele väikesele ja õrnale luule, milleks on malleus, incus ja stapes, mida mõnikord nimetatakse haamriks, alasiks ja jalus. See luude struktuur aitab võimendada ja edastada helilaineid.
Kuulmissüsteem muudab vibratsiooni sisekõrvas elektrilisteks signaalideks. Sisekõrv koosneb vedelikuga täidetud sisekõrvast, mis sisaldab Corti organit. Corti organ koosneb karvarakkudest, silindrilistest rakkudest, mille ülaosas on õhukesed ripsmekiud. Kui helilaine liigub läbi sigu, liiguvad karvarakkude tipus olevad ripsmed edasi-tagasi. Sisemised karvarakud muudavad selle energia elektrilisteks signaalideks.
Kuulmisnärv kannab signaale Corti organist ajutüvesse, kraniaalnärvi kaheksa osana, vestibulokohleaarsesse närvi. Ajutüves töötlevad kuulmisinformatsiooni kohleaarsed tuumad ja kõrgem olivarikompleks, enne kui see liigub keskajusse. Selle struktuuri kolm tuuma, mediaalne ülemine oliiv, külgmine ülemine oliiv ja trapetsikujulise keha tuum, osalevad heli lokaliseerimises. Nad teevad seda näpunäidete abil, nagu erinevused ajas, mille jooksul heli jõuab kummassegi kõrva, või helide suhteline intensiivsus.
Kuulmissüsteem jätkub keskajusse, kus inferior colliculus töötleb ja integreerib varasematest struktuuridest saadud kuulmisinformatsiooni kõrgemal tasemel. Samuti osaleb see heli teatud lokaliseerimises. Keskajust liiguvad elektrilised signaalid taalamusesse, mis edastab need aju kuulmiskooresse, mis asub oimusagaras.
Kuulmissüsteem lõpeb aju kuulmiskoores. Esmane kuulmisajukoor asub ülemises temporaalses gyruses, mis asub mõlemal pool aju kõrva kohal. Seda ajukooret saab kaardistada iga piirkonna protsesside helisageduse järgi. Madalamad sagedused esinevad otsmikusagarale lähemal ja kõrgemad sagedused kaugemal.