Notsitseptorid on perifeerse närvisüsteemi sensoorsed retseptorid. Need asuvad seljajuure ganglionist ja kolmiknärviganglionist pärinevate närvirakkude lõpus. Notsitseptorid vastutavad signaalide saatmise eest seljaaju ja ajju, kui nahal, limaskestadel, lihastes, liigestes ja elundites tuvastatakse kahjustavaid stiimuleid. Neid tuntakse ka valuretseptoritena, kuna need tekitavad valuaistingut.
Valu võivad põhjustada mitmed mõjud, näiteks äärmuslikud temperatuurid, kokkupuude kemikaalidega või füüsiline jõud. Valu tundmise määr sõltub notsitseptorite tundlikkusest. Retseptorid peavad tuvastama teatud taseme stimulatsiooni, et närviimpulss läheks kesknärvisüsteemi.
Notsitseptoreid on mitut tüüpi. Mõned reageerivad konkreetsetele stiimulitele, teised aga mitut tüüpi stiimulitele. Näiteks termilised notsitseptorid reageerivad kuumale ja külmale temperatuurile ning mehaanilised notsitseptorid reageerivad intensiivsele rõhule. Vaiksed notsitseptorid seevastu muutuvad aktiivseks, kui kude muutub põletikuliseks. Esialgu reageerivad nad ainult põletiku käigus vabanevatele kemikaalidele. Kui need on aktiveeritud, muutuvad nad tundlikuks ka termiliste ja mehaaniliste pingete suhtes. Polümodaalsed notsitseptorid reageerivad koheselt termilisele, mehaanilisele ja keemilisele pingele.
Näos paikneva valuretseptori stimuleerimisel saadetakse signaal kolmiknärvi ganglioni, mis asub ajus. Kui mõne muu kehaosa valuretseptorit stimuleeritakse, läheb signaal seljaaju kõrval paiknevasse seljajuure ganglioni. Stiimuliks on tavaliselt teatud tüüpi koekahjustus, näiteks põletus või sisselõige.
Pärast seda, kui valuretseptor tuvastab koekahjustuse, toimuvad retseptoris muutused, mis muudavad keemilist keskkonda. See muudab membraanipotentsiaali, mis on retseptori sise- ja välispinna pinge erinevus, moodustades retseptori potentsiaali. See signaal saadetakse läbi aksoni sünapsi mitme aktsioonipotentsiaali kaudu. Kui signaal jõuab sünapsi, vabanevad kemikaalid, mida nimetatakse sünaptilisteks saatjateks. Naabruses asuv närvirakk kannab signaali pärast suhtlemist sünaptiliste saatjatega.
Signaali liikumiskiirust saab mõõta. Elektroodi ja salvestusseadet võib kasutada retseptorile pinge sisestamiseks ja sellest tuleneva aktsioonipotentsiaali tuvastamiseks raku kehas. Mõõtes retseptori ja rakukeha vahelist kaugust ning aega, mis kulub aktsioonipotentsiaali saabumiseks, saab määrata juhtivuse kiiruse. Termiliste ja mehaaniliste valuretseptorite puhul on juhtivuse kiirus tavaliselt 7–89 miili tunnis (umbes 11–143 kilomeetrit tunnis). Polümodaalsete ja vaiksete valuretseptorite puhul on juhtivuse kiirus tavaliselt väiksem kui 7 miili tunnis (umbes 11 kilomeetrit tunnis).