听觉中枢包括听神经和大脑皮层颞叶。

听神经通路主要由三级神经元组成。第一级神经元是螺旋神经节的双极细胞，双极细胞的短突进入螺旋器(柯蒂氏器)，长突参与组成听神经并进入延脑的耳蜗神经核。由耳蜗神经核起始的是第二级神经元，它将延脑与丘脑内侧膝状体和中脑联系起来。由内侧膝状体起始的是第三级神经元，它把神经兴奋从丘脑传向大脑皮层。一侧听神经或耳蜗神经核损害可引起感觉神经性聋，可致全聋。脑干部分的病变也可致聋。脑干病变包括胶质瘤、变性和血管疾病。脑干病变引起的聋大多是很严重的，大多侵犯双耳，呈对称性。

听觉的中枢部位在大脑皮层颞叶的上部，相当于大脑外侧裂区域，其中颞横回有特别重要的作用。皮层结构损害特别是颞叶损害引起的听功能异常，称为皮层性聋。开始表现为全聋，对言语或非言语的声音无反应，多数伴失语甚至因大脑半球严重病变而哑。颞叶病变可产生比较细微的听紊乱，表现为对侧不能进行声定位，不能鉴别两个时间间隔很近的声音。例如，不能鉴别间隔100毫秒以下的两个短音，而正常人能鉴别间隔30毫秒以下的两个短音。

听觉中枢的病变还有可能导致听觉性认识不能。在神经科学中，认识不能是指不能识别有意义的刺激和指出它的意义，而且不能用感觉减退或言语缺陷来解释。主要表现为能听到声音，但不能辨别是什么声音，或者不能从一个声音联想到它的名称或意义。