蝸牛はカタツムリの殻のような形をしており.前庭の前方および内側に位置し.中央の蝸牛軸とそれを取り巻く蝸牛管から構成されています。 蝸牛軸は円錐形で.そこから蝸牛軸の周りを回転する螺旋状の骨螺旋板が突き出ている。 骨螺旋板と蝸牛管外壁の間には脳底膜があり.蝸牛管には前庭管.中耳管（＝膜性蝸牛管）.鼓室管の三つの管腔がある。 前庭段と鼓膜段には外リンパ液が.中段には膜性迷走神経の聴覚部があり.内リンパ液が含まれています。 聴覚は.音の振動などの機械的刺激のエネルギーを生体電位に変換し.聴覚神経を介して大脳皮質に伝える蝸牛有毛細胞の興奮によって生じる。 音の振動エネルギーが有毛細胞の静止繊毛に伝わると.静止繊毛は細胞外縁の動的繊毛に向かって後退してたわみ.動的繊毛にせん断変位を生じさせ.細胞膜の静止電位の変化を誘発し（たわみにより有毛細胞上部の機械的にゲートしたイオンチャネルが開き.カリウムイオンが内側に流れ.静止電位の変化が生じる）.有毛細胞が励起されます。 蝸牛の外有毛細胞は.耳に入ってきた音をスペクトル分析し.音波の周波数を脳底膜の距離分布に変換し.蝸牛の上部から下部に向かって徐々に共振周波数を高くしていく（つまり.上部は低周波.下部は高周波）。 この蝸牛のフィルター効果は.蝸牛の基部で最も狭いが最も強い脳底膜の強度とも関係があり.基部から頂点に向かって強度が低下し.有毛細胞の長さと脳底膜の幅が増えるため.脳底膜への負荷が大きくなり.基部から頂点に向かって共振周波数が低下していくのだ。 幅によって脳底膜の強度が変わる理由は.伸縮性のあるゴム紐を長さの異なる小片に切り分け.この小さな短いゴム紐を張力なしで吊るし.この紐を引っ張って行くと.同じ変位を得るためには.一番短い革紐が一番反発する力が大きいはずで.つまりゴム紐は短い方が強いと理解できる。 正常な人間の蝸牛は合計2.5～2.75ターン巻かれていますが.鼓膜ステップの2ターン目の途中までしか到達できない螺旋神経節細胞は1.75ターンしか存在せず.丸窓から離れるほど鼓膜ステップの内壁と螺旋神経節の距離が大きくなるので.一般的には蝸牛根部から1.5または1.25ターン目に埋め込み.主に1kHz以上の共鳴周波を刺激して基底膜で刺激します 臨床では.聴覚神経細胞の最大集団を互いに重ならずに刺激することが人工内耳電極設計の重要な目標であり.鼓膜腔は比較的脊髄神経節に近いため鼓膜腔に電極を埋め込むが.脊髄神経節に直接電極を埋め込むことは現在不可能である。 鼓膜球をどこに埋め込むかについては.側球に近いものから蝸牛軸を抱き込むものまで諸説あり.埋め込み手術の際の電極の近接具合は.人工内耳の製品や患者さんの内耳の状態によって異なるそうです。