Gli occhi, le articolazioni, i muscoli e gli organi vestibolari nelle orecchie interne controllano l'equilibrio del corpo inviando segnali nervosi al cervello. La disfunzione in uno di questi sistemi può causare perdita di equilibrio .
Le terminazioni nervose sensibili alla luce, o recettori sensoriali, nella retina trasmettono impulsi nervosi al cervello. Questi segnali sensoriali visivi sono utilizzati dal cervello per aiutare a mantenere l'equilibrio.
L'input sensoriale fornito da muscoli e articolazioni, il senso della propriocezione, viene ricevuto dal cervello. I muscoli e le articolazioni sono circondati da recettori sensoriali sensibili alla pressione o all'allungamento, e questi impulsi sensoriali dicono al cervello ciò che il corpo sta facendo in ogni istante. Gli impulsi che provengono dal collo, che indicano la direzione della testa, e gli impulsi che provengono dalle caviglie, che determinano il movimento o l'oscillazione del corpo, sono i più importanti.
La complessa serie di passaggi e camere all'interno del cranio osseo dell'orecchio interno è chiamata sistema vestibolare. Queste camere sono riempite e circondate da fluido. Sistemi identici ma indipendenti si trovano in entrambe le orecchie. Ogni orecchio interno ha un componente uditivo chiamato coclea e un componente di equilibrio chiamato apparato vestibolare, costituito da otoliti e tre canali semicircolari. C'è anche un recettore sensoriale che reagisce al movimento della testa. Quando la testa altera la direzione, c'è un lag fluido, che causa la flessione del recettore sensoriale. Questo crea un impulso che dice al cervello del movimento. Quando questi apparati vestibolari funzionano correttamente, gli impulsi simmetrici vengono inviati al cervello. Quindi, gli impulsi provenienti dal lato destro concordano con gli impulsi provenienti dal lato sinistro e una persona rimane equilibrata. Quando gli impulsi non sono d'accordo o sono asimmetrici, un individuo può perdere l'equilibrio e diventare vertigini.
