感觉系统检测刺激，如光波和声波，并将其转换为神经系统可以解释的神经信号。除了感官检测到的外部刺激外，一些感官系统还检测到内部刺激，如肌肉和肌腱中发送肢体位置反馈的本体感受器。

感觉系统包括视觉、听觉、味觉（味道）、嗅觉（气味）、体感（触觉、疼痛、温度和本体感觉）和前庭（平衡、空间定向）系统。

所有的感觉系统都有专门检测特定刺激类型的受体细胞。例如，内耳的毛细胞有在声波存在下移动的纤毛，而鼻腔的嗅觉受体神经元有与气味分子结合的受体。

适当刺激的存在会触发神经系统的电化学变化。这种刺激通常会改变感觉神经元的膜电位，从而触发动作电位。信息然后从感觉器官传到脊髓，然后传到大脑，或者直接传到大脑（如在视觉系统中）。

不同类型的感觉信息（也称为模式）通过中枢神经系统以不同的途径传递，但大多数都传递到大脑中部的丘脑。从这里开始，感觉信息通常被发送到大脑皮层专门用于分析特定模式的区域，例如，初级视觉皮层或初级听觉皮层。

这些区域依次将信息发送到关联皮层，在那里，感觉信息与其他类型的信息集成起来，用于更高层次的分析。最终，通过这些路径和网络进行的神经处理，可以准确感知感官刺激，如视觉世界中物体的身份和位置，或对言语的理解。