A sensorineurális hallásvesztés a csigán belüli érzőideg sejtek (szőrsejtek) és/vagy a VIII. koponyai ideg, hallóidegrostját érintő rendellenességekből ered. Ha az érzékelő mechanizmus szerkezete valamilyen módon sérül, a mechanikus energia, elektromos energiává történő átalakító képessége csökken.
Következésképpen, a cochleáris jelfeldolgozási folyamat bizonyos változásokon megy keresztül. A leggyakoribb változások a következők: a cochleáris receptor sejtek érzékenysége, a csiga frekvencia feldolgozó képessége és a hallómechanizmus dinamikatartománya csökken.
A kóros hangosságfokozódás (recruitment) az idegi halláscsökkenés egyik következménye. Az egészséges füllel összehasonlítva, a hangosság a küszöb feletti intenzitásszintek felett hirtelen fokozódik. A hangosságfokozódás a küszöb és a kellemetlenségi szint (UCL) közötti dinamikatartomány csökkenését eredményezi. A frekvencia feldolgozásban és a dinamikatartományban történt csökkenés erős negatív hatást gyakorol a beszédértésre. A legtöbb esetben a beszédértésre kifejtett hatást megítélhetjük az audiogramról is. Ez a hatás gyengébb, mint azt egy hasonló jelentőségű, vezetéses hallásvesztés esetén feltételeznénk. Az audiogram értékhatárainál, a frekvencia feldolgozás és dinamikatartomány redukciójának mértéke jelentősen korlátozhatja a megmaradt hallás hasznosságát.