Базиллярная мембрана образована примерно 24 тыс. тонких радиальных коллагеновых волокон, длина которых возрастает от основания улитки к ее вершине. На ней лежат рецепторные волосковые клетки , несущие на своей поверхности волоски (микроворсинки), верхушки которых прикрепляются к покровной мембране . При перемещении этих мембран относительно друг друга волоски сдвигаются, и волосковые клетки вырабатывают нервный импульс, далее передаваемый в мозг для анализа. К телам волосковых клеток подходят нервные окончания, образующие с ними синапсы.

Базиллярная мембрана колеблется в ответ на поступающий в ухо звук, стереоцилии волосковых клеток подвергаются механической деформации, причем их реснички погружены в богатую К+ эндолимфу (рис. 36.8 и рис. 36.9). Возникающая деполяризация может быть обнаружена с помощью микроэлектродных отведений. Они точно воспроизводят частоту поступающего звука. Это т.н. микрофонные потенциалы.