當我們直接聽到這些立體空間中的聲音時，除了能感受到聲音的響度、音調和音色外，還能感受到它們的方位和層次。這種人們直接聽到的具有方位層次等空間分佈特性的聲音，稱爲自然界中的立體聲。我們聽聲音時，可以分辨出聲音是由哪個方向傳來的，從而大致確定聲源的位置。我們所以能分辨聲音的方向，是由於我們有兩隻耳朵的緣故。例如，在我們的右前方有一個聲源，那麼，由於右耳離聲源較近，聲音就首先傳到右耳，然後才傳到左耳，並且右耳聽到的聲音比左耳聽到的聲音稍強些。如果聲源發出的聲音頻率很高，傳向左耳的聲音有一部分會被人頭反射回去，因而左耳就不容易聽到這個聲音。兩隻耳朵對聲音的感覺的這種微小差別，傳到大腦神經中，就使我們能夠判斷聲音是來自右前方。這就是通常所說的雙耳效應。
一般的錄音是單聲道的。例如一個音樂會的錄音，從舞臺各方面同時傳來的不同樂器聲音，被一個傳聲器接收（或被幾個傳聲器接收然後混合在一起），綜合成一種音頻電流而記錄下來。放音時也是由一個揚聲器發出聲音。我們只能聽到各個方向不同樂器的綜合聲，而不能分辨哪個樂器聲音是從哪個方向來的，感覺不到像在音樂廳裏面聽音樂時的那種立體感（空間感）。
如果錄音時能夠把不同聲源的空間位置反映出來，使人們在聽錄音時，就好像身臨其境直接聽到各方面的聲源發音一樣。這種放聲系統重放的具有立體感的聲音，叫做立體聲。
在舞臺上用兩個相距不太遠的傳聲器，分別連到兩個放大器上，然後把放大器放大後的變化電流連接到另一個房間的兩個與傳聲器位置對應的.揚聲器中。這樣當一個演員在舞臺上由左向右、邊走邊唱地走過時，在另一個房間裏的聽衆就會感到好像演員就在自己面前由左向右、邊走邊唱地走過一樣。
如果用兩個錄音機同時分別記錄從兩個傳聲器送來的音頻電流；放音時，再將同時放音的兩個揚聲器放到與傳聲器對應的位置上，聽到的聲音就會有很好的立體感，這就是兩聲道立體聲錄音。現在的立體聲磁性錄音機大多是兩個聲道的。它的錄音磁頭和放音磁頭都是由上下兩組線圈做成的，磁頭的磁心疊厚比一般用的磁帶錄音機磁頭磁心疊厚要窄一半多，在磁帶上的磁跡也就比普通錄音機記錄的磁跡窄一半多。
這樣，一條磁帶上就有四條磁跡。在錄音時，聲音由佈置在左右的兩個傳聲器轉變成音頻電流後，由錄音機內的兩套放大器分別進行放大，並分別送到錄音磁頭的兩組線圈內，當磁帶經過錄音磁頭時，兩聲道的錄音就同時被記錄到磁帶的兩條磁跡上。在放音的時候，磁帶通過放音磁頭時，放音磁頭的兩組線圈分別感應出兩條磁跡的變化電流，經過兩套放大器分別放大，然後由佈置在聽衆左前和右前的兩個揚聲器分別重放出兩個聲道的聲音，使聽衆獲得立體感。
與單聲道相比，立體聲有如下優點：（1）具有各聲源的方位感和分佈感；（2）提高了信息的清晰度和可懂度；（3）提高節目的臨場感、層次感和透明度。
