如果左耳先听到声音，那么听者就觉得这个声音是从左边（先听到声音的耳的一侧方向）来的，反之亦然。这种现象我们称为左右之间的时间差效应。
时间差效应是我们听觉辨别声源方位（发出声音的位室）的重要根据之一。它的原理是：耳在头的两侧，如果一个声音来自听者正前方（中轴线），那么这个声音到达两耳的距离是相等的，因此，听者就觉得这个声音出自正前方；如果这个声音来自听音人的左例，那么左耳就比右耳先听到这声音，于是听者便觉得声音出自前方的左侧。换句话说，如果声源偏离正前方中轴线的角度越大，左耳比右耳的听音时间差就越大。
有人可能会问，双耳在人头的两例，人头直径大约20cm，声音在常温情况下每秒钟速度是344m，那么一个偏离人头前正方的声音到达两耳的时间差是非常微小的，人耳能分辨出来吗?值得怀疑。但是实验和实践证明，怀疑是没有道理的。