L'organo dell'equilibrio è formato dai canali semicircolari membranosi con le rispettive ampolle e da una formazione vescicolare ovoidale contenuta nel vestibolo, l'utrìcolo, collegata ad una seconda formazione vescicolare sferoidale, il sàcculo. I tre canali semicircolari si aprono nell'utricolo. Nella parete delle ampolle membranose sono presenti le creste ampollari, formazioni costituite da cellule sensoriali secondarie responsabili della percezione delle accelerazioni angolari (e quindi dell'equilibrio dinamico), in quanto capaci di trasdurre in seguito ai movimenti dell'endolinfa entro i canali semicircolari. Le creste ampollari sono piccole aree dell'epitelio di rivestimento delle ampolle, nelle quali sono presenti cellule sensoriali secondarie provviste di un lungo ciglio rigido e di diverse stereociglia immerse in una cupola gelatinosa piuttosto sporgente. La cresta è allungata trasversalmente rispetto all'asse del canale semicircolare e ogni movimento rotatorio dell'endolinfa, causato dallo spostamento del corpo o della testa, determina una flessione della cupola gelatinosa e il piegamento delle ciglia. Questo innesca il meccanismo di trasduzione. Nella parete del sacculo e dell'utricolo sono invece presenti le màcule, formazioni responsabili della percezione delle accelerazioni lineari (verticale e orizzontale) e quindi dell'equilibrio statico. Le macule sono costruite secondo uno schema comune alle ampolle. Sono però più estese e la cupola gelatinosa poco rilevata. Questa cupola, detta membrana otolìtica, contiene piccoli cristalli di carbonato di calcio (gli otolìti) che, a seconda della posizione della testa o del corpo, sollecitano secondo con una diversa direzione le ciglia delle cellule sensoriali. Dalle cellule sensoriali delle creste ampollari e dalle macule partono i prolungamenti centripeti dei neuroni sensitivi bipolari del ganglio vestibolare di Scarpa, sito nel meato acustico interno, i cui neuriti vanno a formare il nervo vestibolare (VIII paio).