内耳の中では何千もの聴覚細胞が電気を溜め込んでいます。それぞれの聴覚細胞の表面には微小の毛状のものが縁取っています。健康なとき、これらの毛状のものは、音波の圧力に関連して動きます。この動きによって、時に聴覚神経を通して細胞が電気を放電することがあります。脳はこの信号を音として解釈します。
内耳の微細な毛が折れたり機能しなくなると、不快な状態が持続し、毛が不定期に動きます。すると、電気を溜め込んでいられなくなり、聴覚細胞は乱れた電気刺激を脳に音として流します。
上記の内耳の聴覚細胞の損傷は、以下の原因によって引き起こされます。
老年性難聴は60歳頃から通常は始まります。
聴力の衰退は長時間大きな音に曝された結果起こることがあります。トラクター、チェンソー、（ピストル等の）武器が騒音性難聴の一般的な原因です。携帯の音楽機器、例えばＭＰ３プレーヤーやiPodは、この機器を長時間聞き続ける人にとって、将来的に騒音性の難聴の原因となるかもしれません。
その他、耳鳴りの原因には以下のようなものがあります。
大量のアスピリンや抗生物質を使用することは、内耳細胞に影響を与えます。これらの薬物をやめることで、不快な音は消えることが多いでしょう。
中耳の耳骨の硬直（耳硬化症）は聴力に影響を与えます。
頭や首の損傷は内耳に損傷を与えます。
特定の血液性疾患が拍動性耳鳴りと呼ばれる耳鳴りを引き起こします。それには以下のようなものがあります。
蓄積したコレステロールや他の脂肪性沈着物によって、中耳や内耳近くの主要な血管は弾力性を失います。血管が弾力性を失うと、血流が力強くなり、また時々乱れるようにもなり、心臓の鼓動が耳に響きやすくなります。
高血圧やストレス、アルコール、カフェインによる血圧上昇が原因で、耳に音が響きやすくなります。その際、頭を動かすことによって、音が消失することがあります。
頚動脈や頸静脈が狭くなったりねじれたりすると、血流の乱れが起こり、耳鳴りの原因となります
動脈と静脈の結合部分で起こる動静脈奇形という状態が、耳鳴りの原因となることがあります。
頭や耳に腫瘍がある時に、耳鳴りの症状が起こる場合もあります。