从大量动物实验和植入人工耳蜗患者的电生理测试表明，电刺激与声刺激通过正常耳蜗对听神经的兴奋过程有很大区别，一般来讲，电刺激引起者的强度动态范围窄，对刺激强度与频率的分辨力差，对人类来说，言语识别力尚不足以改善到进行正常的社会交往。造成这一事实的基本原因在于，人工耳蜗装置很难完全模仿耳蜗生理活动，只是部分地取代。众所周知，正常人类的听觉频率范围是20~20000Hz，传送言语信息的主要是500~3000Hz。然而对于听神经电刺激而言，由于单个纤维放电频率不可能大于膜去极化与复极化时间的倒数，因此使最高放电频率限制在每秒800次左右，使1000~3000Hz之间的言语频率范围不能按1：1锁相关系进行频率编码。人工耳蜗的设计不得不根据倍减原理把普通言语频带压缩在500~800Hz，即所谓的频率压缩。不仅如此，在毛细胞被破坏的条件下，电刺激听神经所测出的调谐曲线变得平坦，不再表现出典型的特性频率。在强度分辨方面也有类似的情况。动态范围充其量约10dB。而正常听觉诱发电位与心理物理测量表明，动态范围在100dB左右。人工耳蜗设计应考虑到的第二个重要问题是如何扩展动态范围。

　　针对上述问题，美国Purdue大学研制了一种人工感受器，作为人工耳蜗的前置器件。它的主要作用是按感受器（毛细胞）的传输特性（动态范围压缩、适应、延长等）对转换后的电信号进行修正，使它更接近突触电位。人工感受器的输出耦合到人工耳蜗，再刺激听神经。这样，听神经受到的电刺激就与原正常听觉时的突触电位相当。

　　使人工耳蜗装置充分发挥作用的前提是要有足够数量的残存听神经纤维，这样才能有效地激活中枢听觉系统。有人估计至少需10000个神经纤维，其中分布至耳蜗顶部需3000个，才可有良好的言语识别率。为此，怎样选择病人，在植入人工耳蜗装置前确定患者残存听神经纤维量及其分布，是当前的一项重要的研究课题。

　　人工耳蜗植入后，病人摆脱了全聋状态而重新获得听觉，能识别环境声、警号声，能有一定的频率辨别和强度辨别能力，能区别男声和女声、声音的韵律与节奏。绝大部分患者在术后所听到的声音是畸变的，因此需要对言语听觉有一个训练过程，学习之后，能听懂有关的双音节词和短句。