Selain peran yang bergantung pada koklea, telinga dalam memiliki komponen khusus lain, aparatus vestibularis, yang memberi informasi esensial bagi sensasi keseimbangan dan bagi koordinasi gerakan kepala dengan gerakan mata dan postur. Kesetimbangan adalah sensasi orientasi dan gerakan tubuh. Aparatus vestibularis terdiri dari dua set struktur di dalam bagian terowongan tulang temporal dekat koklea-kanalis semikularis dan organ otolit. Aparatus vestibularis mendeteksi perubahan posisi dan gerakan kepala. Seperti di koklea, semua komponen aparatus vestibularis mengandung endolimfe dan dikelilingi oleh perilimfe. Kanalis semisirkularis mendeteksi akselerasi atau deselerasi rotasional atau angular kepala, misalnya ketika menengok, mulai atau berhenti berputar, jungkir balik.