Sistemul senzorial este responsabil de detectarea stimulilor din lumea exterioară și de transferul impulsurilor nervoase către porțiunea corectă a creierului sau a coloanei vertebrale pentru a permite organismului să reacționeze. Sistemul senzorial constă din ochi , urechile, nasul, limba, pielea și nervii lor.
Șase simțuri sunt adesea acceptate ca fiind accesibile oamenilor și multor animale: vedere, auz, gust, miros, atingere și propriocepție. Acest ultim sens este capacitatea de a ști unde sunt părțile corpului în raport cu ele în orice moment. Fiecare organ senzorial are receptori nervoși atașați de el care sunt proiectați să transmită semnale. De exemplu, ochii conțin fotoreceptori pentru lumină, nasul și limba conțin chimoreceptori pentru substanțe chimice, iar pielea conține mecanoreceptori pentru mișcare, presiune și senzații legate. Sensul neuronilor funcționează pe principiul "totul sau nimic"; acestea sunt fie on sau off. Nu există nivele diferite de semnal. În schimb, un stimul mai puternic cauzează declanșarea mai multor receptori sau a aceleiași cantități de receptori care se declanșează mai repede.
Când creierul primește intrarea senzorială, el trimite răspunsul adecvat de-a lungul căilor neuronului motor pentru a răspunde stimulului. De exemplu, o lumină excesiv de puternică face ca creierul să-i îndrume pe elevul ochiului să se contracte și să lase mai puțină lumină.