หลอดครึ่งวงกลมให้ข้อมูลความรู้สึกเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวแบบหมุนซึ่งเหมือนกับแกนหลักที่ใช้ในการบินรวมทั้งความลาดเอียง/ความก้มเงย (pitch) ความเอียงข้าง/การหมุน (roll) และความหันเห (yaw)

ท่อแต่ละท่อเต็มไปด้วยน้ำที่เรียกว่า endolymph โดยมีหน่วยตรวจับความเคลื่อนไหวภายในน้ำนี้คือที่ปลายทั้งสองของแต่ละท่อ กระดูกของท่อจะขยายออกเปิดเข้าเชื่อมกับ utricle โดยมีถุงพองที่ปลายด้านหนึ่งซึ่งเรียกว่า osseous ampullae (กระเปาะกระดูก)ภายในกระเปาะ จะมีเนินเซลล์ขนพร้อมกับเซลล์ค้ำจุนที่เรียนกว่า crista ampullaris (สันกระเปาะ)เซลล์ขนจะมีส่วนยื่น (คือขน) จากไซโทพลาซึมไปยังผิวส่วนยอดที่เรียกว่า stereocilia ซึ่งฝังอยู่ในโครงสร้างคล้ายวุ้นที่เรียกว่า cupula

เมื่อศีรษะหมุน ท่อก็จะหมุนด้วย แต่น้ำ endolymph จะล้าหลังเพราะความเฉื่อยซึ่งเบน cupula และงอ stereocilia ที่อยู่ภายในการงอ stereocilia จะเปลี่ยนการส่งกระแสประสาทไปยังสมองแต่หลังจาก 25-30 วินาทีที่การเคลื่อนไหวคงตัว น้ำก็จะปรับตามหลอดทัน ดังนั้น จึงยุติการเบน cupula ทำให้ไม่รู้สึกถึงแรงเร่งอีกต่อไป[2]

ความโน้มถ่วงจำเพาะ (specific gravity) ของ cupula จะเท่า ๆ กับน้ำ endolymph ที่อยู่รอบ ๆ ดังนั้น แรงโน้มถ่วงจึงไม่มีผลกับมัน ไม่เหมือนกับ otolithic membrane ของ utricle และ sacculeแต่เหมือนกับเซลล์ขนที่ macula ใน utricle และ saccule เซลล์ขนที่สันกระเปาะก็จะลดขั้วเหมือนกันเมื่อ stereocilia เบนไปทางขนยาวสุดคือคิโนซิเลียมส่วนการเบนไปในทิศตรงกันข้ามจะทำให้เซลล์เพิ่มขั้ว เป็นการยับยั้งการส่งกระแสประสาท[7]ในหลอดด้านข้าง การไหลของ endolymph เข้าไปในกระเปาะ (จากส่วนต่อกับ utricle) จะเร้าเซลล์ขน เทียบกับหลอดด้านหน้าและหลัง ซึ่งการไหลออกจากกระเปาะ (เข้าไปในส่วนต่อกับ utricle) จะเป็นการเร้าเซลล์ขน[4]

ในการบิน การปรับตัวได้ของน้ำเป็นเหตุส่วนหนึ่งของการแปลสิ่งเร้าผิดที่เรียกว่า "the leans" (การเอียง) ที่นักบินมักประสบคือเมื่อนักบินเลี้ยวเครื่องบิน เซลล์ขนในหลอดกึ่งวงกลมก็จะได้การกระตุ้น แล้วบอกสมองว่า เครื่องบินและนักบินไม่ได้บินเป็นเส้นตรงอีกต่อไป แต่กำลังเลี้ยวโดยยกปีกข้างหนึ่ง ถ้านักบินยังเลี้ยวเท่า ๆ กันต่อไปเรื่อย ๆ น้ำในที่สุดก็จะตามหลอดทันแล้วยุติการเบน cupulaทำให้รู้สึกเหมือนกับเครื่องบินไม่ได้เลี้ยวอีกต่อไปแต่เมื่อนักบินหยุดการเลี้ยวเครื่องบิน หลอดจะได้การกระตุ้นทำให้รู้สึกว่า กำลังเลี้ยวไปในทิศตรงกันข้ามแทนที่กำลังบินตรง ๆ ไปตามแนวระดับ[8]

เพื่อตอบสนองชดเชยต่อความรู้สึกที่เป็นการแปลสิ่งเร้าผิดเช่นนี้ นักบินบ่อยครั้งจะเอียงตัวไปในทิศที่ตอนแรกเลี้ยวแต่ก็มีการตอบสนองที่เป็นอันตรายยิ่งกว่านี่ที่เรียกว่า graveyard spiral (การเลี้ยวเป็นก้นหอยสู่สุสาน)เพราะแทนการเอียงตัวไปในทิศที่ตอนแรกเลี้ยว นักบินอาจจะทำการเลี้ยวเครื่องบินต่อไปอีกซึ่งถ้าทำอย่างนี้ต่อไปเรื่อย ๆ เครื่องบินก็จะบินต่ำลงเรื่อย ๆ แล้วในที่สุดจะตกถึงพื้น[8]