Denominamos resolución frecuencial, o selectividad frecuencial, a la capacidad del sistema auditivo para percibir por separado las frecuencia que componen un sonido complejo, como puede ser el habla o la música.

La resolución frecuencial empieza en la cóclea, ya que la membrana basilar actúa como un filtro paso bajo. Cada componente de la onda excitará una zona determinada de la cóclea con una intensidad diferente, y esa información será enviada hacia el cerebro. En definitiva, la cóclea está haciendo un análisis de Fourier del sonido. Así, las frecuencias más altas excitarán zonas de la membrana basilar que se encuentren en las cercanías de la ventana redonda, en la base de la membrana. Mientras que las frecuencias más bajas excitarán harán vibrar zonas de la membrana basilar en la zona del ápex.

De esta forma, cada componente frecuencial de la onda compleja es analizado por diferentes fibras del nervio auditivo. Siempre y cuando las frecuencias exciten filtros auditivos diferentes, como hemos visto en el apartado anterior.

El ancho de banda de los filtros auditivos de baja frecuencia depende de la frecuencia central del filtro, y este ancho aumenta cuando aumenta la frecuencia central del filtro y suele tener un valor de entre un 10 % y un 12 % de la frecuencia central del filtro.

Cuando las células ciliadas, tanto las externas como las internas, están sanas, se observa una curva de sintonía como la de la figura. Si se produce un daño en las células ciliadas externas se produce un aumento del umbral, reduciendo la sintonización de la fibra, aumentando el ancho se reduce la frecuencia característica de esa fibra.

Si se produce un daño parcial en las células ciliadas internas se produce un aumento del umbral de audibilidad pero no se reduce el grado de sintonización de la fibra nerviosa.