L'orecchio, organo dell'udito e dell'equilibrio si compone di tre parti: orecchio esterno, orecchio medio, orecchio interno.
È composto dal padiglione in forma di conca e dal condotto uditivo esterno, canale tortuoso di tre centimetri di lunghezza che penetra all'interno della testa e termina sulla parete esterna della membrana del timpano. Il padiglione fà da collettore di vibrazioni sonore. Permette di localizzare i suoni nello spazio. Il condotto esterno li canalizza fino al timpano il quale di conseguenza vibra.
È una cavità aerea (anche chiamata cassa del timpano) scavata in un osso del cranio, il temporale, ed è localizzata tra l'orecchio esterno e l'orecchio interno. Il timpano è una membrana circolare estremamente sottile ma resistente che lo separa dal condotto uditivo esterno. Una parete ossea forata da due finestre (la finestra rotonda e la finestra ovale) lo separa dall'orecchio interno. Queste finestre sono chiuse da una membrana analoga al timpano.
Sulla parete inferiore della cassa si apre l'orifizio della tromba di Eustachio, condotto che fa comunicare questa cavità aerea con le vie respiratorie a livello della parte posteriore del naso. Una catena di tre ossicini articolati tra di loro collegano il timpano alla finestra ovale: il martello, solidale col timpano si articola con l'incudine, che si articola a sua volta con la staffa la cui base riposa sulla finestra ovale. Vi sono muscoli che regolano la tensione di questa catena ossiculare.
L'orecchio medio è un dispositivo di regolazione della sensibilità che trasmette all'orecchio interno i suoni captati dall'orecchio esterno amplificandoli o attenuandoli quando necessario: la tromba di Eustachio permette di eguagliare in maniera precisa la pressione che agisce su entrambe le facce del timpano in modo che questa membrana vibri perfettamente. La catena degli ossicini unisce il timpano, superficie maggiore, alla finestra ovale, superficie minore: questa particolarità moltiplica la forza delle vibrazioni raccolte sul timpano.
Quando "si tende l'orecchio" per sentire un suono di debole intensità, i muscoli inseriti sugli ossicini regolano la tensione della catena in maniera da trasmettere nel migliore dei modi le vibrazioni. Al contrario, quando i suoni raccolti sul timpano sono troppo intensi e rischiano di danneggiare l'orecchio interno, la tensione della catena degli ossicini si regola in modo tale da attenuare i suoni trasmessi.
Nell'orecchio interno sono compresi l'organo dell'udito e l'organo dell'equilibrio. La sua forma complessa gli impone il nome di labirinto.
Questo doppio organo è contenuto in un sacco, il labirinto membranoso, nel quale si descrive:
Queste due parti comunicano tra di loro e sono riempite da un medesimo liquido, l'endolinfa. È per questo motivo che le lesioni possono interessare sia l'udito che l'equilibrio. Da queste due strutture traggono origine il nervo vestibolare e cocleare che, unendosi, formano il nervo uditivo, che va a raggiungere il cervello.
Il labirinto membranoso è contenuto in una cavità scavata nell'osso temporale, il labirinto osseo, da cui è separato con un liquido speciale, la perilinfa. Il labirinto osseo è situato nella faccia profonda dell'orecchio medio. La perilinfa riceve direttamente le vibrazioni della staffa a livello della finestra ovale. Affinché queste vibrazioni possano trasmettersi nei liquidi dell'orecchio interno, una valvola compensatrice è necessaria: questo è il ruolo della finestra rotonda.
Il vestibolo è il recettore principale dell'organo dell'equilibrio: il suo ruolo è essenziale soprattutto durante l'immersione: egli è poco o affatto corretto dal recettore oculare (acqua torbida, assenza di luce) o attraverso i recettori profondi dei muscoli o delle articolazioni. In questo risiede il pericolo di un incidente vestibolare durante una immersione, soprattutto a una certa profondità.
Il vestibolo è così stimolato:
Le cellule sensoriali possono essere direttamente stimolate o lese attraverso la modificazione del loro metabolismo:
L'orecchio medio detto anche "cassa del timpano" comunica con la parte posteriore del naso tramite un condotto chiamato tromba di Eustachio. Dalla sua partenza dall'orecchio medio fino a metà della sua lunghezza le pareti di questo condotto sono ossee e indeformabili; a livello del suo abboccamento con la parte posteriore del naso per contro la tromba di Eustachio è flessibile e deformabile: essa attraversa obliquamente lo spessore della parte posteriore del naso realizzando un dispositivo analogo ad una valvola a "becco d'anatra". L'apertura può essere comandata per mezzo di due piccoli muscoli (peristafilini) in particolare per mezzo di manovre quali lo sbadiglio o la deglutizione.
Per altro, l'aria tende a passare più facilmente nel senso cassa timpano-zona posteriore del naso che nell'altro. Non può penetrare nella cassa se non si fa spalancare l'orifizio della tromba (contrazione dei muscoli peristafilini con manovre di deglutizione o sbadiglio), o se si forza il passaggio con una sovrapressione importante: manovra di Valsalva, manovra di Marcante-Odaglia.
In pratica allorquando il subacqueo, discende la pressione dell'acqua sul timpano aumenta provocando una sensazione crescente di sofferenza; bisogna a questo punto che la pressione dell'aria contenuta nella cassa del timpano aumenti a sua volta fino ad eguagliare la pressione esercitata dall'acqua: il subacqueo si chiude le narici e soffia bruscamente come per soffiarsi il naso. Questa è la manovra di Valsalva che ha come effetto l'apertura della tromba di Eustachio e l'iniezione di aria nell'orecchio medio.
Durante la risalita al contrario non è necessario che il subacqueo intervenga volontariamente per equilibrare la pressione da entrambi le parti del timpano. È sufficiente da 0 a 15 mbar di sovrapressione nell'orecchio medio a far sì che la tromba di Eustachio si apra spontaneamente. Ma alcuni soggetti hanno bisogno di una sovrapressione più importante per forzare il passaggio orecchio medio-parte posteriore del naso. Se questa sovrapressione è assai elevata, possono insorgere delle vertigini.
Non bisogna sempre accontentarsi di una apertura passiva alla risalita, ma cercare una apertura attiva con la deglutizione o la contrazione delle mascelle. La manovra di Valsalva è proibita durante la risalita, perché aggiunge una sovrapressione nell'orecchio medio ed una sovrapressione toraco-addominale i cui effetti possono essere catastrofici (l'insorgenza di sovrapressione polmonare o di patologie acute da decompressione).