Está formado por la caja del tímpano, el antro mastoideo, el sistema celular de la mastoides y la trompa de Eustaquio.
La caja del tímpano está revestida por una mucosa, verdadero muco periostio; esta mucosa es una prolongación de la faríngea, muy delgada, íntimamente unida al periostio subyacente y cubierta de un epitelio cilíndrico y ciliado, con predominancia de células calciformes en su mitad anterior. Contiene en su interior la cadena de huesecillos. Se pueden distinguir en ellas seis caras o paredes.
Topográficamente se divide en epitímpano o ático, mesotímpano e hipotímpano.
La pared externa o timpánica está formada por la membrana timpánica completada, hacia arriba, por la pared externa del ático.
El tímpano es una membrana elíptica sostenida por un anillo fibroso o rodete de Gerlach. Este rodete está incluido en una ranura situada en el círculo timpánico y pasa en puente por encima de la escotadura de Rivinus. El círculo timpánico es incompleto, presentando en su parte superior una pérdida de sustancia de 5 mm.
El rodete de Gerlach, al no tener círculo timpánico, lo abandona formando los ligamentos timpano-maleolares anterior y posterior. La parte tensada por el rodete anular de forma elíptica se denomina pars tensa y tiene una capa media. La porción que rellena la escotadura de Rivinus es la pars fláccida o membrana de Schrapnell y carece de capa media.
El tímpano tiene una capa media constituida por un entrelazado fibroso recubierto externamente por una capa epidérmica, e internamente por una membrana mucosa.
La pared interna o laberíntica. Encontramos de arriba hacia abajo; posteriormente, la saliencia del conducto semicircular externo; inmediatamente por debajo, la segunda porción del acueducto de Falopio o canal del nervio facial; por debajo de éste se halla la ventana oval cerrada por la platina del estribo que comunica con el vestíbulo del oído interno. Por debajo encontramos la ventana redonda situada en el fondo de una foseta y cerrada por el tímpano secundario. Entre las dos ventanas y hacia adelante se ve una saliencia: el promontorio, está formado por la primera vuelta o espira basal del caracol.
Posteriormente a las ventanas se observa el seno timpánico.
La pared inferior o yugular; es el piso de la caja del tímpano. Está en relación con el bulbo de la vena yugular.
La pared anterior o tubo-carotidea está formada en su porción superior por el conducto del musculo del martillo, por debajo está separado del canal carotideo.
Pared posterior o mastoidea. Presenta en la parte superior un orificio triangular: el aditus ad antrum, que comunica el oído medio con el antro. Por debajo de él se encuentra el codo del facial, la eminencia piramidal por donde sale el tendón del musculo del estribo, y más abajo el hipotímpano.
Pared superior o techo de la caja o tegmen timpani. Está relacionada con la fosa cerebral media.
La caja contiene la cadena de huesecillos (martillo, yunque y estribo), que conectan al tímpano con la ventana oval y están articulados entre sí. Mesos y ligamentos relacionan las distintas paredes del ático con ellos.
El martillo es el más voluminoso y presenta: una cabeza, situada en el ático con la cara póstero-interna articulada, y otra antero-externa que es libre; un cuello que está en relación con la membrana de Schrapnell y en cuya cara interna se inserta el musculo del martillo; dos apófisis, una externa y otra anterior; y un mango dirigido hacia abajo y atrás que termina en espátula incluido en el tímpano, entre las capas fibrosas. El yunque es la pieza ósea más pesada, más fija y la de más fácil luxación ante un traumatismo; presenta: un cuerpo y dos apófisis. El cuerpo es aplanado transversalmente. Las caras superior, interna y externa son libres; la cara anterior es articular con el martillo, la posterior y la inferior proporcionan unión a las dos apófisis, que se separan en ángulo recto. La apófisis superior es horizontal, la inferior es descendente y vertical y se inflexiona hacia adentro en ángulo recto en su extremidad para formar la apófisis lenticular, la cual se articula con la cabeza del estribo.
El estribo es el menor de los huesecillos, y se compone de: una cabeza con disco cuya parte libre es articular; un cuello largo y delgado, que presta inserción al músculo del estribo, y dos ramas, una anterior y otra posterior, que nacen del cuello y abordan la base o platina en ángulo recto; ésta adopta la forma arriñonada de la ventana oval a la que se le une por el ligamento anular.
En la mastoides encontramos el antro, cavidad que está detrás de la caja del tímpano, separado del ático por el aditus ad antrum.
Alrededor del antro, y en toda la mastoides se encuentran las células neumáticas mastoideas, que se comunican entre sí, y a su vez con el antro.
El grado de neumatización es muy variable según los individuos, generalmente toma toda la mastoides, exceptuando una delgada capa ósea muy compacta, llamada cortical, que se halla en su cara interna y externa.
Son las mastoides llamadas neumáticas. En las mastoides diploicas el sistema celular es profundo, con pequeñas células de gruesa pared y gruesa cortical. En las mastoides ebúrneas, la neumatización puede faltar casi por completo, existiendo un antro muy pequeño y algunas celdillas aisladas. Estos grados de neumatización están condicionados por el poder biológico de la mucosa y el grado de formación ósea.
La mastoides termina su grado de neumatización entere los tres y seis años de edad.
La trompa de Eustaquio, comunica la rinofaringe con la cavidad timpánica. Se extiende desde la pared lateral del cavum faríngeo hasta la pared anterior de la caja timpánica.
Está formada por una parte fibrocartilaginosa (2/3 partes) y una ósea (1/3 parte), en la unión de las mismas se estrecha y forma el istmo tubárico.
El aparato motor de la trompa está compuesto por los músculos periestafilinos que se insertan en la base del cráneo, uno por delante o pretubárico (periestafilino externo) y el otro por detrás o retrotubárico (periestafilino interno). El periestafilino interno, también llamado elevador del velo del paladar y el periestafilino externo o tensor del velo del paladar, abren la trompa y su orificio faríngeo. Es decir, la trompa normalmente, es una cavidad virtual, que se hace permeable por la acción sinérgica de los dos músculos (se contraen en la deglución y el bostezo).