Le labyrinthe osseux creusé dans l'os temporal est rempli d’un liquide, la
périlymphe baignant le labyrinthe membraneux. Anatomiquement, le labyrinthe membraneux comprend trois compartiments communicants: le sac endolymphatique, le vestibule et la cochlée. Ces compartiments sont remplis d’un liquide, l'
endolymphe qui présente une forte teneur en ions potassium.
Les récepteurs vestibulaires sont composés au niveau de chaque labyrinthe de trois canaux semi-circulaires, du saccule et de l’utricule, détecteurs de la gravité. Ce sont les déplacements de l’endolymphe lors des mouvements d'accélérations qui sollicitent les parties apicales des cellules neurosensorielles ciliées présentes au niveau de zones sensorielles spécifiques: les crêtes ampullaires pour les trois canaux semi-circulaires et les macules otolithiques de l'utricule et du saccule.