Âm thanh xảy ra khi một nguồn rung động gây ra sự biến đổi nhanh chóng về mật độ trung bình của các phân tử không khí ở trên và dưới áp suất khí quyển hiện tại; âm thanh được cảm nhận khi những dao động áp suất này làm cho màng nhĩ rung động. Sự thay đổi của áp suất khí quyển được gọi là áp suất âm thanh và sự dao động của áp suất là sóng âm thanh. Các tế bào lông trong ốc tai (tai trong) chuyển đổi rung động thành tín hiệu điện sau đó đi đến não.
Âm thanh là nhiễu cơ học lan truyền qua một số môi trường, chẳng hạn như không khí hoặc nước. Ngay cả những rung động mà tai người không thể nghe thấy, chẳng hạn như những rung động phát ra từ tiếng huýt sáo của chó hoặc thiết bị sonar, cũng được xếp vào loại âm thanh.
Nguồn âm thanh, cho dù là màng loa hay guitar, đều tạo ra dao động trong môi trường xung quanh (không khí, chất lỏng hoặc chất rắn). Những dao động này lan truyền ra xa nguồn và tạo thành sóng âm (sóng âm có thể là sóng dọc hoặc sóng ngang). Môi trường có thể phản xạ, khúc xạ hoặc làm suy giảm sóng âm thanh. Áp suất trong môi trường, chuyển động của môi chất và độ nhớt của môi trường ảnh hưởng đến tốc độ và tầm truyền của sóng âm.
Phần bên ngoài của tai truyền sóng âm vào ống tai. Các tế bào lông bên ngoài trong ốc tai khuếch đại âm thanh nhẹ và làm giảm âm thanh lớn. Các tế bào lông bên trong truyền thông tin âm thanh đến các dây thần kinh thính giác để xử lý.