Активное хирургическое лечение заболеваний уха, горла и носа, основанное на глубоком знании физиологии, значительно способствовало прогрессу оториноларингологии. С. Ф. Штейном (Россия) была сконструирована центрифуга для экспериментального изучения вестибулярного аппарата. Р. Барани для этих же целей предложил вращающееся кресло. Он ввел в практику калоризацию уха и ряд других методов исследования ушного лабиринта, разработал радикальную операцию височной кости. Важные исследования по вопросам физиологии и патологии вестибулярного и кохлеарного аппаратов осуществил В. И. Воячек, являющийся создателем военной отоларингологии в СССР и сыгравший немаловажную роль в развитии авиационной и космической медицины. Значительный вклад в развитие физиологического направления отоларингологии внесли В. Ф. Ундриц, А. Ф. Иванов и др.
Разработка проблемы улучшения слуха при стойкой тугоухости привела к развитию специальных отраслей отиатрии — сурдологии и аудиологии. в последние десятилетия разработан ряд методов хирургического восстановления слуха при нарушениях звукопроводящей системы: фенестрация лабиринта (Г. Хольмгрен в Швеции; Д. Лемперт и др. в США; К. Л. Хилов в СССР); операции на стремени (С. Розен и др. в США; А. И. Коломийченко, B. Ф. Никитина, Н. А. Преображенский, C. Н. Хечинашвили, К. Л. Хилов в СССР); тимпанопластика (Г. Вульштейн, Моритц, в Германии; А. Пржецехтел в Чехословакии; Г. Левенфиш и Я. Миодонский в Польше; Д. М. Рутенбург и К. Л. Хилов в СССР).