Das sensorische System ist dafür verantwortlich, Reize von der Außenwelt zu erkennen und Nervenimpulse an den richtigen Teil des Gehirns oder der Wirbelsäule zu übertragen, damit der Körper reagieren kann. Das sensorische System besteht aus den Augen , Ohren, Nase, Zunge, Haut und die dazugehörigen Nerven.
Sechs Sinne werden allgemein als für Menschen und viele Tiere zugänglich angesehen: Sehen, Hören, Schmecken, Riechen, Tasten und Propriozeption. Dieser letzte Sinn ist die Fähigkeit, jederzeit zu wissen, wo sich die Körperteile zueinander befinden. An jedem Sinnesorgan sind Nervenrezeptoren angebracht, die Signale übertragen sollen. Zum Beispiel enthalten die Augen Photorezeptoren für Licht, Nase und Zunge enthalten Chemorezeptoren für Chemikalien und die Haut enthält Mechanorezeptoren für Bewegung, Druck und damit verbundene Empfindungen. Sensorische Neuronen arbeiten nach dem Alles-oder-Nichts-Prinzip; sie sind entweder ein oder aus. Es gibt keine unterschiedlichen Signalpegel. Stattdessen führt ein stärkerer Stimulus dazu, dass mehr Rezeptoren feuern oder die gleiche Anzahl von Rezeptoren schneller feuert.
Wenn das Gehirn einen sensorischen Input empfängt, sendet es die entsprechende Reaktion entlang der Motoneuron-Pfade, um auf den Stimulus zu reagieren. Zum Beispiel führt ein zu helles Licht dazu, dass das Gehirn die Pupille des Auges anweist, sich zusammenzuziehen und weniger Licht einlässt.