Cuando las ondas sonoras alcanzan el oído, son recogidas por el oído externo en forma de embudo y son canalizadas hacia el oído medio. Cuando el sonido pasa por el oído medio, las ondas sonoras golpean la membrana timpánica, o tímpano. Las vibraciones viajan seguidamente a través del oído medio y alcanzan el oído interno, lleno de líquido.

El oído interno contiene una estructura importante llamada cóclea. Dentro de la cóclea, las vibraciones sonoras mueven pequeños pelos que están unidos a las fibras nerviosas. De esta manera, los sonidos se convierten en señales que se envían al cerebro a través del nervio auditivo.

La enfermedad, el daño o la deformidad de las células ciliadas cocleares es una causa frecuente de discapacidad auditiva, o sordera. Estas células ciliadas que funcionan mal pueden enviar señales intermitentes o poco claras al nervio auditivo, o no enviar ninguna señal en absoluto. Un dispositivo llamado implante coclear puede restaurar la audición mediante la sustitución de estas estructuras dañadas por un cable implantado en la cóclea.

Para estimular el proceso de audición, las ondas sonoras son recibidas primero por una unidad de micrófono que cuelga sobre la parte posterior del oído. Después, los sonidos se transmiten a través de un cable fino hasta un procesador de voz que a menudo se lleva en el cinturón. Este procesador amplifica y filtra el sonido antes de convertirlo en señales digitales.

Estas señales digitales se devuelven a través del mismo cable a un transmisor situado en la cabeza. El transmisor envía entonces señales de radio a una unidad receptora incrustada justo debajo del cuero cabelludo. La unidad receptora estimula entonces el cable implantado en la cóclea, permitiendo que esta envíe señales claras al nervio auditivo.

Aunque la cirugía daña permanentemente la cóclea, los implantes cocleares pueden mejorar en gran medida la audición, incluso en personas profundamente sordas. Existen varias complicaciones potenciales asociadas a este procedimiento que deben discutirse con el médico antes de la intervención quirúrgica.