Кожна волосковая клітина має 50-70 невеликих війок, званих стереоціліямі, і одну велику ресничку - кіноцілію. Кіноцілія завжди розташована з одного боку клітини, а стереоціліямі поступово стають коротшими у напрямку до іншої сторониклітини. Найдрібніші ниткоподібні зчіпки, майже невидимі навіть в електронний мікроскоп, пов'язують верхівку кожної стереоціліямі з сусідньої, більш довгою стереоціліямі і в підсумку - з кіноціліей. Завдяки цим зчіпка при відхиленні стереоціліямі і кіноціліі в сторону кіноціліі ниткоподібні зчіпки тягнуть стереоціліямі одну за одною, відтягуючи їх назовні від тіла клітини.
Це відкриває кілька сотень заповнених рідиною каналів в мембрані нервової клітини навколопідстав стереоціліямі. У результаті створюється можливість проведення через мембрану великої кількості позитивних іонів, які течуть в клітку з навколишнього ендолімфатичної рідини, викликаючи деполяризацію мембрани рецептора. Навпаки, відхилення пучка стереоціліямі в протилежному напрямку (від кіноціліі) зменшує натяг зчіпок; це закриває іонні канали, що веде до гіперполяризації рецептора.
В умовах спокою по нервових волокнам, Що йде від волоскових клітин, постійно проводяться імпульси з частотою приблизно 100 імп /сек. Коли стереоціліямі відхиляються в напрямку кіноціліі, потік імпульсів посилюється до декількох сотень в секунду; навпаки, відхилення війок в напрямку від кіноціліі зменшує потік імпульсів, часто вимикаючи його повністю. Отже, коли орієнтація голови в просторі змінюється і вага статок-ний відхиляє вії, відповідні сигнали передаються до головного мозку для регуляції рівноваги.
У кожній макуле кожна з волоскових клітин орієнтована в певному напрямку, тому одні з цих клітин стимулюються при нахилі голови вперед, інші - при відхиленні голови назад, треті - при відхиленні в одну сторону і т.д. Отже, для кожної орієнтації голови в гравітаційному полі в нервових волокнах, що йдуть від макули, виникає різний «малюнок» порушення. Саме цей «малюнок» інформує мозок про орієнтацію голови в просторі.
Напівкружні канали. Три напівкружних каналу в кожному вестибулярному апараті, відомі як передній, задній і латеральний (горизонтальний) напівкружних канали, розташовані під прямим кутом один до одного так, що представляють всі три площини простору. Коли голова нахилена вперед приблизно на 30 °, латеральні напівкружні канали лежать приблизно горизонтально по відношенню до поверхні Землі, передні канали - у вертикальних площинах, які проектуються вперед і на 45 ° назовні, тоді як задні канали розташовані у вертикальних площинах, спрямованих назад і на 45 ° назовні.
Кожен напівкружних канал має розширення на одному з його кінців, яке називають ампулою, і канали, і ампула наповнені рідиною, називаної ендолімфою. Ток цієї рідини через один з каналів і його ампулу збуджує сенсорний орган ампули наступним чином. На малюнку видно невеликий гребінець, наявний у кожній ампулі, який називають ампулярної гребінцем. Зверху цей гребінець покритий пухкої драглистої тканинної масою, яку називають куполом (купули).
Коли голова людини починає повертатися в будь-якому напрямку, рідина в одному або більше півколових каналів за інерцією залишається нерухомою, тоді як самі напівкружні канали повертаються разом з головою. При цьому рідина тече від протоки і через ампулу, згинаючи купол в одну сторону. Обертання голови в протилежному напрямку викликає відхилення купола в іншу сторону.
Всередину купола занурені сотні війок волоскових клітин, розташованих на ампулярної гребінці. Кіноціліі всіх волоскових клітин в куполі орієнтовані в одному напрямку, і відхилення купола в цьому напрямку викликає деполяризацію волоскових клітин, а відхилення його в протилежному напрямку гіперполярізуется клітини. Від волоскових клітин відповідні сигнали надсилаються по вестибулярному нерву, інформуючи центральну нервову систему про зміну обертання голови і швидкості зміни в кожній з трьох площин простору.