Ốc tai là trung tâm thính giác của tai trong, một cơ quan chứa đầy chất lỏng có chức năng chuyển các rung động của âm thanh thính giác thành các xung động mà não có thể hiểu được. Điều này xảy ra tại cơ quan Corti, một cấu trúc bao gồm những sợi lông cực nhỏ trong suốt ốc tai có chức năng rung và gửi tín hiệu điện qua hệ thần kinh.
Khi sóng âm thanh đi vào tai, đầu tiên chúng chạm vào màng nhĩ. Các rung động truyền năng lượng của chúng đến màng nhĩ, màng nhĩ rung động để đáp ứng. Chuyển động được dịch qua một loạt xương nhỏ bên trong tai đến ốc tai. Vì màng nhĩ lớn hơn nhiều so với cơ quan này, nên các rung động mạnh hơn, cho phép chúng truyền qua chất lỏng bên trong trung tâm thính giác. Những sóng này làm cho các sợi lông của cơ quan Corti chuyển động và các xung động mà chúng tạo ra sẽ truyền đến trung tâm thính giác của não.
Ù tai xảy ra khi các sợi lông của cơ quan Corti thiết lập một loại vòng phản hồi. Khi tiếng ồn cực kỳ yếu, những sợi lông này đôi khi khuếch đại tiếng ồn bằng một đợt rung để cải thiện thính giác. Đôi khi, điều này khiến tất cả các sợi lông bắt đầu rung động, tạo ra cảm giác như tiếng chuông. Trong những trường hợp bình thường, não có thể tắt quá trình này sau 10 hoặc 15 giây, nhưng trong trường hợp ù tai mãn tính, nó có thể trở thành vấn đề lặp đi lặp lại.