Длительное воздействие интенсивного шума приводит, прежде всего, к поражению органа слуха и нервной системы.
Звуковые колебания оказывают травмирующее действие на орган слуха. Воздействие шума вызывает вибрацию барабанной перепонки, цепи слуховых косточек, что, в свою очередь, приводит к функциональным, а затем и морфологическим изменениям в структурах среднего уха (контрактуры мышц, тугоподвижность в суставах слуховых косточек). Некоторые исследователи полагают, что в механизме поражения органа слуха имеет место перенапряжение тормозного процесса, следствием чего является истощение звуковоспринимающего аппарата с дистрофическими изменениями в нервных клетках и развитием атрофии спирального органа. Также имеется мнение о нарушении кровоснабжения внутреннего уха при постоянном воздействии шума. Длительный спазм артерий способен вызывать трофические изменения в чувствительных элементах кортиева органа.
Резкие звуковые раздражения приводят к возбуждению слухового центра, которое передается на сетчатую субстанцию и ретикулярную формацию. Волокна слухового нерва, проходя в составе трапециевидного тела, варолиева моста, анастомозируют с отростками клеток ретикулярной формации, имеющей связи с сенсорными ядрами черепных нервов. Под влиянием сильных и длительных шумовых раздражителей происходит блокирование афферентных импульсов на уровне ретикулярной формации. По мнению некоторых авторов, шум вызывает изменение функционального состояния ретикулярной формации ствола мозга.