Sensoorne süsteem on närvisüsteemi osa, mis koosneb närviteedest, sensoorsetest retseptoritest ja ajuosadest, mis töötlevad sensoorset teavet. Sensoorsed retseptorid tunnevad ära nii sise- kui väliskeskkonna stiimulid, närvirajad juhivad infot stiimulitelt ajju ja aju töötleb informatsiooni. Inimese sensoorne süsteem jaguneb veel somatosensoorseks süsteemiks, nägemissüsteemiks, kuulmis- ja vestibulaarsüsteemiks, maitsmissüsteemiks ja haistmissüsteemiks.
Sensoorsed retseptorid on spetsiaalsed närvilõpmed, mis kodeerivad stiimulite tüüpi, ruumilist asukohta, intensiivsust, kestust, läve ja sagedust. Stiimulid võivad pärineda sise- või väliskeskkonnast ning need erutavad sensoorseid retseptoreid. Sensoorsed retseptorid klassifitseeritakse vastavalt stiimulitüübile, millele nad reageerivad. Inimestel hõlmavad somatosensoorse süsteemi eri tüüpi sensoorsed retseptorid mehaanilisi retseptoreid, termoretseptoreid, notsitseptoreid ja lihaste spindli venitusretseptoreid. Nägemise, kuulmise ja tasakaalu, maitse ja haistmise sensoorsetel süsteemidel on igaühel oma sensoorsete retseptorite komplekt.
Mehhanoretseptorid tuvastavad rõhu või puudutuse muutused. Termoretseptorid tunnevad ära temperatuurimuutused. Notsitseptorid tuvastavad liigse kuumuse ja tugeva rõhu, mis põhjustavad koekahjustusi ja kemikaalide vabanemist kahjustatud koest. Lihase spindli venitusretseptorid tuvastavad kehaasendi ja liikumise.
Fotoretseptoreid leidub visuaalses süsteemis. Need sisaldavad fotopigmente, mis neelavad valgusenergiat. Corti organi juukserakud asuvad kuulmis- ja vestibulaarsüsteemis. Nad tuvastavad survelaineid nii helistiimulitest kui ka kehahoiaku ja liikumise muutustest. Maitsmis- ja haistmissüsteemid tuginevad kemoretseptoritele, mis tuvastavad vastavalt maitsed ja lõhnad.
Need sensoorsed retseptorid muudavad stiimulid elektrienergiaks, mis juhitakse mööda närviradasid. Sensoorse süsteemi närvirajad on aferentsed neuronid, mis lahknevad, ja sünapsid, mis juhivad teavet, elektrienergiat ühest stiimulist. Somatosensoorses süsteemis on kõige olulisemad närvirajad dorsaalne sammas-mediaalne lemniskuse rada ja spinotalamuse trakt. Nägemissüsteemi närvirada hõlmab nägemisnärvi, kuulmis- ja vestibulaarsüsteemis aga vastavalt kohleaarnärvi ja vestibulaarnärvi. Maitsmissüsteemi retseptorid hõlmavad näo-, glossofarüngeaalseid ja vagusnärve, mis sünapseerivad ajus leiduva üksiku trakti tuumas ning lõpuks hõlmavad haistmissüsteemi retseptorid haistmisnärve, mis ühenduvad koljupõhjas leiduvate haistmisglomerulitega. õõnsuses, vahetult aju otsmikusagara all.
Välja arvatud haistmissüsteem, juhivad närvirajad infot taalamusesse ja sealt edastatakse teave ajukoores sobivasse kohta. Visuaalsetest stiimulitest pärinev teave edastatakse kuklasagarasse, kuulmis- ja vestibulaarsetest stiimulitest saadud teave aga vastavalt oimusagarasse ning ajutüvesse ja väikeaju. Maitsmis- ja somatosensoorsete stiimulite teave edastatakse parietaalsagarasse. Kuigi haistmisstiimulitest pärinev teave võib jõuda taalamuseni, ei pea selle närvirada teavet talamusele edastama. Teave edastatakse otse ajukoore otsmikusagarasse.