双耳在头颅的解剖位置使其在听觉功能方面有很多优势，包括声音定位、回声抑制及 在复杂声音环境中随意提取所需声音等。双耳之间的距离使声音首先到达离声源近的一侧耳，然后到达远离声源的一侧耳，因而造成了双耳之间的时间差异。而且头颅的声质量使到达离声源较远耳的声音的能量（特别是高频声）发生衰减，产生了双耳之间强度和频谱形态的差异。这些差异能够提供方位（水平面上的方向）信息，特别是在低频（低于1000Hz）和高频（高于2000Hz）更为重要。耳廓、耳道和躯干也能够改变到达耳的声音的频谱形态，从而为声音定位提供信息。

双耳听力在解决所谓“鸡尾酒会障碍”中也起到作用。“鸡尾酒会障碍”是指在一个到处是声源（例如说话的声音）的房间里，发生听觉困难的情况。双耳信息能够提高对某一特定声源的听觉注意，并将其从背景噪声中提取出来。而且“双耳分析”能够提高中枢神经系统的信噪比。对于这一现象的研究通常是以耳机来进行。双耳分析的最简单的例子就是在一侧耳给予一个持续的噪声，并在同侧耳测量某一低频纯音的阈值，然后保持该噪声不变，把同一噪声加在对侧耳，噪声就从先前的一侧耳移动到了头的中央。如果复测上述纯音，其阈值会降低5-10dB。尽管二者的区别仅仅是在另一侧也加上同一噪声。这说明双耳听觉系统能将纯音与该频率处的噪声去相关，从而使纯音更易被分辨出来。像上述实验那样描述双耳分析及“掩蔽级差”的文献有许多，大家可自行查阅。

最后，双耳还能够解决回声的问题。从声学角度来讲，回声是普遍存在的（除非在称为“无回声室”的特殊房间中），但是我们只有在回响时间很长的环境中，如音乐厅或其他很空旷、四周有墙或障碍物反射声音的空间里，才能感觉到回声。由于存在“优先效应”，因此较近的物体表面产生的回声不能被察觉，这个效应抑制了回声，使我们直接听到声源发出的声音。