可聴帯域は耳の構造に依存します。耳介で集音された空気振動が鼓膜を震わせ、その振動が耳小骨を経て内耳にある基底膜の振動に変換され、さらにその振動を内有毛細胞が拾って電気信号に変換し脳に伝達する、というのがおおまかな音を認知する仕組みです。それぞれの構造・挙動が耳の周波数特性に寄与しています。可聴帯域は、脳に伝わる電気信号の検知限、すなわち脳が音として検知できる検知限の周波数帯域として実験的に求められたものです。20Hzから20kHz程度というのが定説ですが、この帯域幅を超えた帯域を持つ音声信号を異なる音質として認知できるという複数の実験報告があり、ハイレゾがより広い帯域を扱う根拠となっています。実際にそれだけの広い帯域を持つ情報をどう扱っているのかについてはいくつかの説があるものの、いまだ研究がつづけられている状況にあります。また、一般に加齢とともに高域の音が聞こえにくくなると言われています。