Le concept de pollution sonore n'implique pas nécessairement une pathologie qui peut dériver en traumatisme acoustique. N'importe quel son à un niveau déterminé peut s'avérer polluant s'il rend difficile ou empêche à l'animal récepteur la bonne réception des échos sonar ou des signaux acoustiques de communication de son groupe social.

Les niveaux de pollution d'un son particulier et son impact morphologique et physiologique dépendent de la durée de l'exposition et de l'intensité du signal reçu.

On peut diviser les traumatismes relatifs au bruit en deux catégories : les impacts létaux et sub-létaux. Les impacts létaux sont ceux qui provoquent la mort immédiate du sujet directement exposé à une émission sonore intense.

Les impacts sub-létaux représentent les cas où la perte auditive est due à une exposition à sources de bruit perceptibles et on les appelle traumatismes auditifs. Dans ces cas-là, un bruit particulier peut excéder le seuil de tolérance de l'oreille. En fait, si un mammifère peut entendre un son, ce son à un niveau particulier, peut entraîner une lésion dans l'oreille causant une réduction de sa sensibilité. Le niveau minimum auquel un son peut-être perçu s'appelle le seuil auditif.

Si un individu nécessite une intensité plus importante que l'habituelle pour l'espèce pour percevoir une fréquence particulière, il apparaît un déficit auditif marqué par un changement du seuil de perception auditive.

N'importe quel bruit à un niveau suffisant changera le seuil auditif, tandis que des bruits différents, produits à un même niveau pourront ne pas provoquer des changements équivalents.

La question est de savoir si une émission reçue entraîne une perte temporaire ou permanente de sensibilité.

Le mécanisme de perte temporaire de l'audition pour une fréquence et une durée d'exposition déterminées, implique des lésions des cellules ciliées de l'oreille interne. Les périodes de récupération peuvent varier de quelques heures à plusieurs semaines selon les individus. Mais, des expositions répétitives à des sources sonores sans qu'il se produisent les périodes adéquates de récupération peuvent causer des changements permanents et aigus du seuil auditif. La durée du changement de seuil auditif est en directe relation avec la durée et l'intensité de l'exposition.

L'examen des cellules ciliées de la cochlée (oreille interne) permet de déterminer le niveau de changement du seuil auditif et les fréquences affectées.

La difficulté réside en obtenir des échantillons frais, extraits immédiatement après la mort pour éviter les effets de l'autolyse (décomposition organique post-mortem) qui empêcherait la lecture correcte des lésions, ainsi que suivre un protocole d'analyse complexe et rigoureux.

De même, la sensibilité à certaines fréquences de l'oreille d'un cétacé peut s'étudier avec des méthodes électrophysiologiques non intrusives au travers de l'analyse des potentiels évoqués auditifs enregistrés à la surface crânienne. En d'autres mots, si un animal entend un son, son cerveau enregistrera cette vibration comme un pulse électrique qui peut se détecter avec de simples électrodes disposées avec des ventouses à la surface du crâne. Ces pulses électriques reçoivent le nom de potentiels évoqués auditifs ou réponses auditives du tronc cérébral et s'accompagnent d'un temps de latence et d'une durée courte. Cela permet d'analyser la sensibilité de perception en fréquence de signaux acoustiques déterminés et d'établir l'audiogramme de l'animal. Dans le cas d'un cétacé échoué en réhabilitation l'analyse de cette perception est fondamentale pour estimer sa capacité à utiliser correctement son système biosonar et évaluer ses possibilités de survie après libération.