Les odeurs sont transportées par des molécules volatiles, elles-mêmes amenées jusqu'à l'organe récepteur (le nez chez l'homme) par le courant respiratoire. Le seuil de perception, à partir duquel une odeur est détectée, varie d'une substance à l'autre mais peut être très bas pour les parfums ou les odeurs désagréables. Il existe une adaptation de l'individu à l'odeur, une odeur donnée pouvant ne plus être perceptible au bout de quelques minutes, voire quelques secondes.

Le processus nerveux d'olfaction.

La muqueuse olfactive qui tapisse le plafond des fosses nasales est constituée de deux types cellulaires. Le premier est formé de cellules sensorielles : ce sont des cellules nerveuses terminées chacune par des cils dont les membranes portent des récepteurs qui fixent les molécules odorantes. Le second type de cellules a un rôle de soutien et entoure les cellules sensorielles.

À l'opposé des cils portant les récepteurs olfactifs, les prolongements des cellules sensorielles (neurones) se regroupent en filets nerveux qui se terminent par le bulbe olfactif, à la base du lobe frontal du cerveau. Le fonctionnement de l'odorat est encore mal connu. Il existe plusieurs centaines de récepteurs olfactifs différents chez la majorité des vertébrés. Ce sont leurs combinaisons qui détermineraient les dizaines de milliers d'odeurs perceptibles.