Les yeux, les articulations, les muscles et les organes vestibulaires des oreilles internes contrôlent l'équilibre du corps en envoyant des signaux nerveux au cerveau. Le dysfonctionnement de l'un de ces systèmes peut entraîner une perte d'équilibre .
Les terminaisons nerveuses sensibles à la lumière, ou récepteurs sensoriels, dans la rétine envoient des impulsions nerveuses au cerveau. Ces signaux sensoriels visuels sont utilisés par le cerveau pour aider à maintenir l'équilibre.
Les informations sensorielles fournies par les muscles et les articulations, le sens de la proprioception, sont reçues par le cerveau. Les muscles et les articulations sont entourés de récepteurs sensoriels sensibles à la pression ou à l'étirement, et ces impulsions sensorielles indiquent au cerveau ce que le corps fait à tout instant. Les impulsions qui viennent du cou, qui indiquent la direction de la tête, et les impulsions qui viennent des chevilles, qui déterminent le mouvement ou le balancement du corps, sont les plus importantes.
La série complexe de passages et de chambres dans le crâne osseux de l'oreille interne s'appelle le système vestibulaire. Ces chambres sont remplies et entourées de fluide. Des systèmes identiques mais indépendants sont situés dans les deux oreilles. Chaque oreille interne a un composant auditif appelé cochlée et un composant d'équilibre appelé appareil vestibulaire, composé d'organes otolithiques et de trois canaux semi-circulaires. Il existe également un récepteur sensoriel qui réagit au mouvement de la tête. Lorsque la tête change de direction, il y a un décalage du fluide, provoquant la flexion du récepteur sensoriel. Cela crée une impulsion qui informe le cerveau sur le mouvement. Lorsque ces appareils vestibulaires fonctionnent correctement, des impulsions symétriques sont envoyées au cerveau. Ainsi, les impulsions venant du côté droit concordent avec les impulsions venant du côté gauche et une personne reste équilibrée. Lorsque les impulsions sont en désaccord ou asymétriques, un individu peut perdre l'équilibre et devenir étourdi.