Hai chức năng của tai trong là nghe và cân bằng. Tai trong được tạo thành từ các bộ phận chuyên biệt giúp não xác định chuyển động, vị trí cơ thể và âm thanh. Tai trong, tai ngoài và tai giữa hoạt động cùng nhau để mang lại cảm giác nghe.
Nằm trong hộp sọ, tai trong chứa ốc tai, dây thần kinh âm thanh và hệ thống tiền đình. Cả ốc tai và hệ thống tiền đình đều chứa các sợi lông chuyên biệt có chức năng thu nhận các rung động. Thông tin về âm thanh hoặc chuyển động sau đó được gửi đến não qua dây thần kinh âm thanh.
Đặc biệt dành riêng cho thính giác, ốc tai chuyển đổi các mẫu áp suất âm thanh từ tai ngoài thành các xung điện cơ. Các tế bào lông trong ốc tai nhận rung động và kích thích các tế bào thần kinh của ốc tai. Các xung thần kinh này đi dọc theo dây thần kinh âm thanh đến não, sau đó diễn giải các xung này thành âm thanh.
Hệ thống tiền đình dành riêng để giữ thăng bằng. Bao gồm xương sống và túi mật, hệ thống tiền đình cũng chứa các tế bào lông gửi thông tin về vị trí của đầu đến não dọc theo một phần của dây thần kinh âm thanh. Thông tin từ hệ thống tiền đình được gửi đến thân não, tiểu não và tủy sống để cung cấp cảm giác định hướng.
