En tant que directeur du laboratoire de recherche du réseau téléphonique hongrois (1923-1946), Bekesy travailla sur le problème de la communication à longue distance et s'intéressa au mécanisme de l'audition. Au laboratoire du téléphone, puis à l'université de Budapest (1939-1946), à l'Institut Kungliga Karolinska de Stockholm (1946-1947) et aux États-Unis, à l'université Harvard, il mena des recherches intensives qui conduisirent à la construction de deux modèles de cochlée (partie de l'oreille interne) et d'instruments hautement sensibles qui permirent de comprendre le processus de l'audition, de discriminer certaines formes de surdité et de choisir plus sûrement un traitement approprié.
Depuis le milieu du xixe siècle, on savait que le tissu vibratoire le plus important pour l'ouïe est la membrane basilaire qui s'étend sur la longueur de la cochlée en hélice et qui la divise en deux canaux internes. Tôt dans sa carrière, Bekesy découvrit que le son se propage le long de la membrane basilaire sous forme de train d'ondes, et, à Harvard, il fut en mesure de démontrer que ces ondes formaient des crêtes à divers endroits sur la membrane : les basses fréquences vers l'extrémité de la cochlée, et les hautes fréquences près de son entrée ou base. Il découvrit que la localisation des récepteurs nerveux et le nombre des récepteurs impliqués sont les facteurs les plus importants pour la détermination de la hauteur et de l'intensité du son. On peut trouver un résumé de ses travaux dans deux de ses livres, Experiments in Hearing (1960) et Sensory Inhibition (1967). Il reçut le prix Nobel de physiologie en 1961.
Universalis
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