内耳の前庭と半規管は平衡感覚を司る。前庭の有毛細胞は頭部の傾き、半規管の有毛細胞は頭部の回転で興奮、内耳神経を通じ脳幹に伝える。前庭動眼反射を利用した自発眼振検査（めまいの客観的把握）・温度眼振検査（半規管機能）、前庭脊髄反射を利用した足踏み検査や片足立ち検査（平衡機能）がある。