La causa principale di allucinazioni uditive nei pazienti psicotici è la schizofrenia. Nei suddetti casi i pazienti mostrano un aumento dell'attività dei nuclei talamici e striati sottocorticali, dell'ipotalamo, e delle regioni paralimbiche; ciò è stato confermato da esami strumentali quali la PET e la risonanza magnetica funzionale. Altre ricerche mostrano un ampliamento del volume della materia bianca del lobo temporale, della materia grigia del lobo frontale, e della materia grigia del lobo temporale (aree cruciali sia per la comunicazione che per il dialogo interiore) rispetto ad un campione di soggetti di controllo. Questo risultato implica che anormalità strutturali e funzionali nel cervello possono indurre allucinazioni uditive, e che entrambe possono avere una componente genetica. Anche i disturbi dell'umore sono noti come causa di allucinazioni uditive, ma i sintomi tendono ad essere più lievi di quelli indotti dalle psicosi. Le allucinazioni uditive sono una conseguenza piuttosto comune di disturbi neurocognitivi gravi come la malattia di Alzheimer.