Thùy thái dương kiểm soát thính giác. Thùy thái dương nằm bên dưới đường nứt bên trên cả hai bán cầu não.
Các thùy thái dương không chỉ xử lý thính giác mà còn cả những ký ức về thị giác, lưu trữ những ký ức mới và tạo ra những ký ức. Thùy thái dương tham gia vào quá trình tiếp nhận âm thanh chính nói chung, nhưng các khu vực cụ thể như phần trên, phía sau và bên của thùy được sử dụng để xử lý thính giác cấp cao. Tổn thương vùng não này có thể gây ra các vấn đề về thính giác và xử lý văn bản cùng với các ảnh hưởng đến trí nhớ và tín hiệu thị giác. Thiệt hại ở phía bên trái của thùy thái dương có thể dẫn đến hội chứng savants, nơi họ thể hiện khả năng vượt xa mức bình thường trong một số lĩnh vực nhất định như nghệ thuật trong khi chỉ số IQ của họ có thể không phù hợp với khả năng được thể hiện.
