Волосковые клетки чувствительны к очень слабым раздражителям. Например, волосковые клетки млекопитающих начинают реагировать, когда кончик пучка волосков сдвигается всего лишь на 100 пкм — это расстояние сравнимо с диаметром ряда атомов. Запись активности изолированных волосковых клеток показала, что для каждой есть какое-то одно направление пучка волосков, когда рецептор максимально чувствителен. Если пучок волосков перемещают в различных направлениях, клетка реагирует только на ту составляющую движения, направление которой совпадает с направлением максимальной чувствительности. Цитофизиологические данные вместе с результатами световой и электронной микроскопии подводят нас все ближе к пониманию механизма рецепции во внутреннем ухе. Тем не менее остается много неясных вопросов; один из наиболее интригующих: каков конкретный молекулярный механизм, с помощью которого в результате смещения пучка волосков изменяются электрические свойства клетки и возникает идущий в мозг информационный сигнал?
Волосковые клетки обычно имеют цилиндрическую или колбовидную форму, они всегда располагаются в эпителии, состоящем из нескольких слоев клеток. Они очень близки нервным клеткам-нейронам, хотя не имеют аксонов или дендритов (т.е. волокон, отходящих от нейронов и передающих электрические сигналы по нервной системе). Поэтому волосковые клетки часто называют паранейронами. В эпителии апикальные, или наружные, части волосковых клеток лежат вровень с апикальными частями окружающих опорных клеток. Апикальные концы волосковых и опорных клеток образуют ровную поверхность, над которой выступают пучки волосков. В различных клетках длина пучков колеблется от 3 до более чем 100 мкм.
Пучки волосков существенно различны по тонкой структуре не только у животных разных видов, но даже и в различных частях внутреннего уха у одного и того же индивидуума. Тем не менее у всех позвоночных животных форма пучка волосков в основном одинакова. Каждый пучок состоит из 30 — 150 тонких стержнеобразных отростков. Отростки бывают двух типов. Хотя и тот и другой носят общее название — реснички (цилии), внутреннее строение пучков разных типов различается. Все отростки, за исключением одного, называются стереоцилиями. Стереоцилии представляют собой цилиндрические или булавовидные органеллы, внутренний слой которых состоит из плотно упакованных волокон. Волокнистую сердцевину, как перчатка пальцы, покрывает клеточная мембрана — плазмалемма. В различных клетках диаметр стереоцилий варьирует от 0,2 до 1 мкм.
