소리는 주파수와 진폭이라는 사인파의 두 가지 물리적 속성에 따라 서로 다르게 들린다. 주파수는 주어진 시간에 사인파의 주기가 반복되는 횟수로 측정된다. 주기란 한 파의 정점에서 다음 파의 정점까지의 간격이다. 소리의 주파수는 대개 초당 주기의 횟수로 측정되는 헤르츠로 표현된다. 진폭은 사인파의 강도와 관련된 물리적 속성인데, 파의 높이로 측정되며 음압의 단위로 정의된다. 귀의 구조는 크게 외이, 중이, 내이로 구분되는데 각각의 위치와 기능은 다음과 같다. 첫째, 외이는 청각기관 중 가장 바깥쪽에 있는 귓바퀴, 외이도, 그리고 고막으로 구성되어 있다. 귓바퀴는 구조상 깔때기 모양을 하고 있으며 소리를 모아주는 역할을 한다. 외이도는 완만한 S자 모양을 이루고 있으며, 고막을 보호하는 역할을 하고, 고막이 일정한 온도와 습도를 유지하는 데 도움을 준다. 둘째, 중이는 외이도 골부에 연결되어 고막을 경계로 측두골 내부에 있으며, 이소골과 이내근 등 해부학적 구조물을 싸고 있는 중이강, 측두골, 유양동, 이관 등으로 구성되어 있다. 중이강에는 소리 전달에 있어서 가장 중요한 추골, 침골, 등골의 세 개로 구성된 이소골과 강한 소리로부터 청각기관을 보호하는 데 관여하는 등골근, 고막장근의 이내근이 있다. 이관은 중이강의 압력이 대기와 같도록 유지하게 시켜주는 환기 구멍 역할을 하며 고막이 느슨한 상태에서 효과적으로 진동할 수 있도록 도와준다. 셋째, 내이는 청각신호 전달경로에서 대뇌가 인식할 수 있는 방식으로 바꾸어 청신경으로 전달시키는 역할과 몸의 균형을 유지하는 역할을 담당하며, 형태와 내부구조가 매우 복잡하여 미로라고도 한다. 앞쪽으로부터 청각 기능을 담당하는 달팽이관, 균형을 담당하는 진정, 반규관 세 부분으로 나누어져 있다. 우리가 소리를 지각하기 위해서는 외부 에너지를 뇌 속의 에너지 형태로 변형시키는 과정을 통해 이루어진다. 먼저 공기 속의 음파가 달팽이관 속에 있는 액체의 파로 변환되어야 하고, 이 액체의 파는 기저막을 진동시켜야 하고, 이 진동은 전기적 충격으로 전환되어야 하며, 이 충격이 청각피질까지 전달되어야 우리는 소리를 지각하게 된다. 공기 속의 음파가 달팽이관 속에 있는 액체의 파로 변환되는 과정은 진동하는 공기 분자가 귀속으로 들어가는데, 이들 중 일부는 귓구멍으로 바로 들어가고, 나머지는 귓바퀴에 반사되어 들어가게 된다. 이 음파는 귓구멍을 통해 귓구멍 끝에 있는 고막까지 전달된다. 그런 다음 음파의 진동에 의해 고막이 움직이기 시작한다. 고막은 바깥 귀의 진동을 내이로 전달한다. 내이의 뼈는 고막의 진동을 집중시켜 내이에 위치한 달팽이관으로 전달한다. 그다음 기저막을 진동시키기 위해서는 공기 속의 음파가 물속의 음파로 바뀌게 된다. 달팽이관은 액체로 차 있으며, 그 관의 중간에는 기저막이 끝까지 깔려 있다. 등골의 진동은 달팽이관의 기저에 있는 난원창을 진동시키고 이 진동은 달팽이관 속 액체를 움직이게 하고 이 움직임은 기저막을 파도처럼 진동시킨다. 그리고 기저막의 진동이 막에 붙어 있는 작은 모세포를 구부렸다 펴게 함으로써 이루어진다. 이들 모세포가 굽으면서 신경 종말을 자극함에 따라 기저막의 기계적 진동이 신경 활동으로 변형된다. 마지막으로 신경 반응이 달팽이관을 떠나 청신경을 따라가고, 청신경 섬유는 뇌간의 와우핵에 모인다. 시각 체계의 시신경이 교차하는 것과 비슷하게 각 귀에서 들어오는 자극도 뇌의 양쪽으로 전달된다. 청각 신호는 와우핵 이후의 다른 핵들을 통과한 후에 대뇌피질의 측두엽에 위치한 청각피질로 전달되어 소리를 지각하게 된다. 후각은 냄새 수용체 세포에서 자극받아 냄새 분자의 구조를 인식하게 됨으로써 냄새를 느끼게 된다. 냄새 분자는 만 개 이상의 종류, 약 350가지의 냄새 수용체에 의해 인식되는 것으로 알려져 있다. 냄새 분자를 수용하면 수용체는 활성화되어 뇌 속의 후구라는 곳에 전기적 신호를 보내고, 후구에 집약된 전기신호를 종합하여 우리는 냄새를 지각하게 된다. 미각은 미뢰라고 하는 미각 수용기 세포를 통해 지각하게 된다. 각 수용기 세포는 네 가지 기본 맛인 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛 중 한 가지에만 가장 활발하게 반응한다. 짠맛을 느끼게 되는 과정을 살펴보면 미뢰의 안쪽과 바깥 부분에는 수용액에 녹아 전기를 띠는 이온이 있다. 혀로 짠맛을 느낄 때는 미뢰 바깥쪽에 있는 이온과 세포막을 사이에 두고 안쪽 세포 내의 이온 농도가 균형이 깨지면서 거기에 전위가 생성되어 전기가 흐르게 되고, 그 결과가 신경으로 전달되어 최종적으로 뇌에서 짠맛을 느끼게 되는 것이다. 피부는 외적인 상처로부터 보호, 체온조절, 체액 유지를 돕는 기능 외에 압감, 온감, 냉감을 생성하는 신경종말을 갖추고 있다. 이 감각경험을 통틀어 촉각 또는 피부 감각이라고 한다. 촉감에는 여러 가지 유형의 수용기가 작용한다. 예를 들어 머클 원판은 작은 물체가 피부를 지그시 누르고 있을 때 가장 활발하게 작용한다. 또한 온감 담당 수용기와 냉감 담당 수용기는 서로 다르다. 한 가지의 수용기가 온도계처럼 작용하는 것이 아니라 우리의 뇌는 온감 신호와 냉감 신호를 통합하여 환경의 온도 변화를 감지하게 되는 것이다. 지각항등성은 대상이 지각되고 안정되면 여러 가지 조건이 변화하더라도 그 사물에 대한 지각 내용은 항상 동일한 것으로 남아 있게 되는 것을 말한다. 검은색은 밝은 빛에서도 검게 보이며 멀리 있는 물건은 가까이 있는 물건보다 작게 보이지만 같은 크기의 물건으로 지각한다. 즉, 지각항등성은 감각기관으로 들어오는 정보가 다름에도 불구하고 같은 것으로 지각하려는 것을 말한다. 이런 지각항등성에는 색채 항등성, 형태 항등성, 명도 항등성, 크기 항등성, 위치 항등성 등이 있다.
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