Wenn nun eine Linearbeschleunigung erfolgt, verschiebt sich die Statolithenmembran aufgrund ihres im Vergleich zur Endolymphe höheren spezifischen Gewichts gegenüber den Haarzellen. Das verursacht eine Abscherung der Sinneshaare. Dieses mechanische Signal wird in den Haarzellen, welche Sinneszellen sind, in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses wiederum kann über einen Nerv im Gehirn verarbeitet werden. Vereinfacht gesagt übermittelt also das Bewegen einer Flüssigkeit durch Beschleunigung eine Information zum Gleichgewicht. Dabei gibt es bei den Haaren noch ein wichtiges Detail: Jede Haarzelle hat ein randständiges längeres Haar. Wenn die Haare durch die Statolithenmembran in Richtung dieses längsten Haares gebogen werden, ist das die Stimulationsrichtung und es gibt eine höhere Feurrate von Aktionspotentialen. Das bedeutet, dass pro Zeiteinheit mehr Aktionspotentiale ausgelöst werden. Dadurch wird der Veränderung der Gleichgewichtsposition im Gehirn verstärkt Aufmerksamkeit gewidmet. Das Abscheren in Gegenrichtung von diesem längsten Haar hingegen bewirkt eine Inhibition.

Die Gleichgewichtswahrnehmungen der Bogengänge funktionieren im Prinzip gleich. Auch dort gibt es Sinneszellen mit Haaren. Das erste Bild zeigt, dass jeder Bogengang am Ende zu einer Ampulle erweitert ist. Die Sinneszellen der Bogengänge sind nur dort lokalisiert. Auch hier gibt es ein Analogon zur Statolithenmembran, die bei den Ampullen Cupula genannt wird. Die Cupula umgibt also die Sinneshaare und ist verantwortlich für deren Biegung und somit für die Umwandlung eines mechanischen in ein elektrisches Signal. Es gibt jedoch einen ganz entscheidenden Unterschied zwischen Cupula und Statolithenmembran: Bei den Ampullen möchten Drehbeschleunigungen erfasst werden, daher soll die Schwerkraft keine Wirkung haben. Aus diesem Grund hat die Cupula im Gegensatz zur Statolithenmembran das gleiche spezifische Gewicht (Dichte) wie die Endolymphe.

Es gibt Erkrankungen des Vestibularapparats, diese sind jedoch sehr selten. Was in der Bevölkerung deutlich häufiger vorkommt und einen Einfluss auf den Vestibularapparat hat, ist übermässiger Alkoholkonsum. Der Grund, weshalb man nach übermässigem Alkoholkonsum Gleichgewichtsstörungen hat und beispielsweise nicht mehr geradeaus laufen kann, liegt darin, dass Alkohol eine sehr tiefe Dichte hat (0.8g/cm³). Die Region um die Cupula ist sehr gut durchblutet, daher gelangt der Alkohol schnell in diese Umgebung. Dadurch reduziert sich die Dichte der Cupula gegenüber der Endolymphe und die Bogengänge reagieren nun auf die Schwerkraft, was sie unter normalen Bedingungen nicht machen, da Cupula und Endolymphe ja eigentlich dieselbe Dichte haben sollten. Wenn Cupula und Endolymphe die gleiche Dichte haben, wird nicht auf die Schwerkraft reagiert, die Verfälschung durch den Alkohol sorgt jedoch genau dafür.