A função do nervo auditivo é enviar vibrações sonoras ao núcleo coclear, um dos dois grupamentos no tronco encefálico. Os núcleos cocleares processam as informações sonoras recebidas e organizam estas mesmas informações de acordo com a frequência, a intensidade e a duração.
Com base na forma como os sons individuais são organizados, estes são enviados para diferentes partes do cérebro para serem processados.
O tálamo, localizado na base do cérebro, também ajuda a processar o som. Nesta parte do cérebro, o som é analisado para determinar se há algum perigo no que é ouvido – como um alarme ou alguém a gritar por ajuda, por exemplo. Se um som como este é detetado, uma resposta emocional é automaticamente desencadeada.
Em seguida o som vai para o córtex auditivo, a parte do cérebro que nos permite compreender uma conversa. O córtex também trabalha para reconhecer e identificar outros sons, como um instrumento musical, e determinar o volume a direção.